Имплантируемая искусственная почка 2016

Имплантируемая искусственная почка: Биоинженерия, Результаты

Тяжелые нарушения работы почек требуют создания искусственных приспособлений, способных выполнять функции органов выделительной системы.

Одной из важнейших разработок в этой сфере является гемодиализ, следующим этапом стала разработка переносной (внешней) почки, а самым перспективным направлением можно считать имплантируемую искусственную почку.

Ее разработка ведется довольно давно, а первые испытания на человеке, были реализованы в 2017 году и осуществляются до сих пор.

Первый прототип искусственной почки был создан в 1913 году изобретателем Джоном Абелем. Однако аппарат, в первый раз, применил в 1944 году исследователь Вильям Колф. Классический прибор для гемодиализа и в нынешнее время, отличается довольно большими габаритами, и требует нахождения пациента в медицинском учреждении по несколько часов, от двух раз еженедельно.

Рис. — Искусственная почка

Первое портативное устройство для гемодиализной процедуры было представлено в 2007 году. Оно имеет сравнительно компактные габариты и весит примерно 4 килограмма. Прибор называется “носимой искусственной почкой” (НИП).

Пациент, имеющий тяжелые почечные патологии, может носить этот прибор постоянно. В случае необходимости, врач подключает прибор к вене, запуская диализ. Но очищение крови протекает медленнее, чем при стационарном гемодиализе.

[attention type=red][attention type=green][attention type=yellow]
Прибор помещают на поясничной области пациента, к нему присоединяются насосы и сменные кассеты с фильтрующими компонентами.
[/attention][/attention][/attention]

Тестирование такого механизма было реализовано в 2004 году, а в 2006 его зарегистрировали в Патентном бюро в США.

В недалеком прошлом, ученые Калифорнийского университета заявили, что создана имплантируемая почка. Ее структуру составляет большое количество микрофильтров, предназначенных для очищения крови пациента. Сейчас ведутся исследования, необходимые для того, чтобы предусмотреть все нюансы внедрения новой технологии в медицинскую практику.

• 1 Биоинженерия
• 2 Результаты
• 3 Заключение
• 4 Автор
• 5 Редактор

В 2010 году был изобретен гемодиализный имплант, какой сопоставим по габаритам с человеческой почкой. Имплант содержит в основе биореактор с культурой клеток, составляющих почечные канальцы. Он способен в полной мере, осуществлять обменные функции почек. Проект был возобновлен в 2013 году, и на современном этапе ведутся необходимые исследования.

Исследования по пересадке выращиваемых, на бесклеточной основе, имплантов крысам, завершились успешно. Это подтверждают публикации в научных журналах США. Выращивание имплантируемой почки началось с экспериментальных работ по вымыванию клеток из неработающего органа.

Не менялась форма и строение почки, но на межклеточном уровне размещались белки, которые подавали сигнал к росту. После этого матрикс промывали клетками, выделенными из почек новорожденных крыс.

Они располагались на пустых местах, начинали выполнять необходимые функции. И уже готовую почку вживляли крысам, наблюдая в последующем за тем, как пересаженный имплант справляется со своими функциями.

Создание имплантируемой почки можно считать прорывом, поскольку подобные импланты могут решить вопрос недостатка донорских органов. Их создание потребовало применения современных нанотехнологий, используемых в микроэлектронике.

Искусственная почка включает в структуру фильтры с микропорами для реализации фильтрационной функции. Вокруг фильтров располагаются живые почечный клетки, необходимые для реализации функций, какие не может выполнять искусственный орган — это обменная функция и выведение продуктов обмена из организма.

В ходе исследований было выяснено, что импланты функционируют приемлемо, однако их работа несколько хуже функционирования здоровой почки.

Специалисты говорят о том, что применение матриксов без включения клеток, все же является способом получения уникальной замены для почек.

[attention type=green][attention type=yellow][attention type=red]
Искусственный имплант имеет способность в полной мере осуществлять фильтрационную функцию. Он не отторгается организмом, поскольку не провоцирует реакцию иммунного ответа.
[/attention][/attention][/attention]

Ученые заявляли о планируемых клинических испытаниях на пациентах — они должны были начаться в 2017 году. По всей видимости, работы ведутся и сейчас, поскольку результаты исследований пока не опубликованы.

Результаты

Благодаря изобретению искусственной имплантируемой почки, у пациентов с тяжелыми заболеваниями выделительной системы, существенно повысится качество жизни. По словам Уильяма Фиссела, участвующего в проекте, у исследователей получилось создать копию природного фильтра, и это должно помочь пациентам в замене жизненно важных функций почки.

Преимуществом такой технологии также является то, что имплантируемый искусственный орган начинает мгновенно, в полной мере, осуществлять свои функции, а донорский орган, начинает полноценно функционировать спустя две недели реабилитации. Искусственный имплант будет сохранять работоспособность на протяжении 10 лет.

Заключение

Искусственная почка — биогибридный прибор, какой будет выполнять функции органа, благодаря которому пациентам больше не потребуется проведение диализа. Главной целью ученых, на данный момент, является компактность размеров искусственного органа для возможности пересадки его в брюшную полость.

В прибор будут включены живые почечные клетки и микрочипы для их контроля. Сокращения сердца пациента будут создавать давление, необходимое для реализации фильтрационной функции. Микрочипы, по словам доктора Фиссела, отличаются высокой производительностью и точностью, что позволяет им контролировать процесс очистки крови.

В каждом искусственном органе, будет содержаться примерно 15 микрочипов. Они будут установлены последовательно друг за другом.

Между ними будут расположены мембраны, заселенные живыми клетками, какие и будут фильтровать кровь и выполнять реабсорбционную функцию.

Живые клетки хорошо растут на питательных средах, благодаря чему у исследователей не возникает проблем по их получению в требуемом количестве.

В имплантируемом импланте нет необходимости в элементах питания, поскольку давление для осуществления фильтрации создается сердцем.

Однако, здесь возникает проблемный вопрос настройки динамики жидкости для того, чтобы кровь пропускалась фильтрационной системой без формирования тромбов.

[attention type=yellow][attention type=red][attention type=green]
Аманда Бак, инженер, специалист по механике жидкостей, применила компьютерное моделирование для оптимизации формы канальцев внутри фильтра и достижения плавности потока крови.
[/attention][/attention][/attention]

Проект по созданию искусственной имплантируемой почки объединил множество ученых из разных отраслей науки. В настоящее время еще продолжаются исследования, и их важность нельзя недооценивать: внедрение подобной технологии в современную медицину позволит решить множество проблем для пациентов с тяжелыми патологиями почек.

Автор

Костерина Наталья Сергеевна

Источник: https://uran.help/surgery/implantiruemaya-iskusstvennaya-pochka.html

Аппарат искусственной почки для гемодиализа

Искусственная портативная или стационарная почка применяется для лечения тяжелобольных и поддержания их нормальной жизнедеятельности.

С помощью устройства очищают кровь от вредных веществ, из организма выводится мочевина и лишняя жидкость, восстанавливается водно-солевой обмен, предотвращается развитие гипертензии.

Гемодиализ проводится в специализированных центрах, больницах или в домашних условиях при наличии переносного аппарата.

Устройство «Искусственная почка» для гемодиализа

При нарушении физиологии почек в организме человека постепенно накапливаются токсины, яды и мочевина. В результате происходит сильнейшее отравление, гипоксия головного мозга и смерть. Специально для людей с почечной недостаточностью разработан аппарат для гемодиализа.

Во время процедуры происходит фильтрация крови через искусственную мембрану, идентичную почечным тканям. Также проводят перитонеальный диализ, который позволяет очистить организм путем циркуляции жидкости в брюшной полости.  Если регулярно и своевременно оказывать дополнительную поддержку пораженному органу, больной сможет полноценно жить и хорошо себя чувствовать.

Описание прибора

Если вам назначили диализ, врач подробно расскажет все особенности процедуры. Специалист объяснит алгоритм очистки крови, принцип работы «искусственной почки», что это такое и как часто необходимо посещать врача.

Устройство, выполняющее функции пораженной почки, выглядит как большой компьютер весом около 80 кг. Процедура фильтрации крови является дорогостоящей и сложной методикой.

Поэтому аппарат установлен в специализированных клиниках. Для обслуживания пациентов необходим опыт работы с наиболее распространенными моделями оборудования.

Стационарная и переносная «искусственная почка» состоит из следующих элементов:

• Компьютерный монитор, на котором высвечиваются краткие сообщения, и есть возможность устанавливать различные режимы.
• Диализатор, который отвечает за фильтрацию в крови пациента вредных микроэлементов.
• Система для изготовления и доставки в диализатор специального раствора.
• Насос, отвечающий за передвижение крови, и накопительный бак, в который вмещается до 110 л жидкости.

Диализатор бывает двух типов: имеющий обычную целлофановую трубку или пластинчатую целлофановую мембрану. Чаще всего используется второй вариант.

Для гемодиализа необходимо беспрерывно откачивать, фильтровать и доставлять обратно в организм больного обработанную кровь. Важно, чтобы после процедуры все полезные микроэлементы, витамины и кислород поступили в полном объеме. Токсины, патогенные бактерии и яды остаются в диализирующем растворе.

Суть процедуры диализа почек

При нарушении работы почек необходимо каждые 2-3 дня проводить гемодиализную фильтрацию крови. Если больной госпитализирован с острой почечной недостаточностью, назначаются ежедневные процедуры. Для стабилизации состояния пациента стационарный или портативный аппарат должен выполнять сразу несколько функций:

1. Выведение следующих элементов: мочевина, креатинин, ядовитые соединения, токсины.
2. Увеличение количества электролитов, насыщение кислородом и улучшение работы головного мозга.
3. Восстановление щелочного баланса.
4. Выведение лишней жидкости, скопившейся в тканях, устранение отечности нижних конечностей.
5. Избавление от сильнейшей наркотической и алкогольной интоксикации.
6. Устранение и предотвращение накопления холестериновых бляшек в сосудах. Профилактика тромбоза, атеросклероза, инсульта, инфаркта.

Также в аппарате присутствует система, предотвращающая появление пузырьков воздуха в сосудах. Процесс поступления крови и ее фильтрации в устройстве искусственной почки должен проходить быстро.

Схема работы «искусственной почки»

Пациентам с нарушением свертываемости крови, повышенным давлением, туберкулезом и острым инфекционным заболеванием нельзя проводить гемодиализ. Поэтому изначально врач назначает полное обследование организма. Если нет противопоказаний, начинается подготовка к применению искусственной почки. Медработник следует регламенту:

1. Формируется фистула (свищ), соединяющая вену и артерию для удобства переливания крови во время первой и последующих процедур.
2. Под местной анестезией в сосуд устанавливают катетер. Он необходим для введения медикаментозных составов.
3. Взвешивание пациента и измерение артериального давления непосредственно перед процедурой.

После перечисленных действий пациент готов к проведению гемодиализа. Процедура длится около 5 часов, в это время можно спать, читать или смотреть телевизор. Нельзя вытягивать катетер и вставать с кушетки.

В зависимости от степени поражения почек необходимо посещать медучреждение 3-4 раза в неделю или ежедневно. После каждой процедуры происходит стерилизация всех элементов и заправка прибора новым раствором.

Оборудование для стационара и для домашнего пользования

В больницах представлены разные виды аппаратов для гемодиализа. Они различаются по уровню потока жидкости, объему обрабатываемой крови.

Дисковые диализаторы позволяют контролировать и корректировать процесс. Капиллярные аппараты работают быстрее, что снижает риск развития тромбов и других осложнений.

В зависимости от состояния пациента назначаются обычное, высокоэффективное и высокопоточное очищение.

Для домашнего пользования учеными российского университета МИЭТа разработана искусственная портативная почка. Данную аппаратуру можно носить на поясе или в специальном чемодане.

Для очищения крови переносным аппаратом медработник формирует фистулу или устанавливает катетер. Процедура проводится в больнице или дома после обучения пациента и изучения инструкции по эксплуатации. Подсоединяется устройство при помощи родственника. Если состояние критическое, за счет медленного потока жидкости можно осуществлять круглосуточный гемодиализ.

Стоимость портативной «искусственной почки»

Если вам назначен хронический гемодиализ, удобнее всего будет купить портативное оборудование. Оно необходимо для предотвращения отравления мочевиной и токсинами. В первые часы после процедуры усиливаются защитные функции организма, что позволяет спровоцировать частичное восстановление почек и печени.

Чтобы узнать, сколько стоит переносная искусственная почка, необходимо проконсультироваться с врачом. Он подскажет, какая мощность диализного аппарата, и скорость потока жидкости подойдет.

Заказать устройство отечественного или зарубежного производителя можно в специализированных магазинах. Стоимость варьируется от 20000 до 25000 долларов, цена зависит от фирмы.

При этом существует необходимость регулярной замены фильтров несколько раз в год.

Имплантация устройства для очистки крови: правда или вымысел

В последнее время американскими учеными разрабатывается устройство, которое способно функционировать сразу после имплантирования в организм. Также мир потрясла новость о создании первого бионического органа в Японии. Клинические исследования проходили на крысах, они подтвердили, что данная методика результативна. Также планируется испытать разработки на свиньях.

Искусственная почка изготовлена из биологических фильтров. Аппарат подойдет для больных с хронической почечной недостаточностью, которые требуют круглосуточного гемодиализа. Имплант значительно облегчит жизнь пациента и позволит ему заниматься привычными делами. С помощью искусственной почки нового поколения кровь очищается от шлаков и токсинов с той же скоростью, что и у здоровых людей.

Биоинженерная почка работает за счет естественного кровообращения и не требует подзарядки, срок ее эксплуатации достигает 10 лет. Она состоит из 15 фильтров и живых почечных клеток.

Преимущества и недостатки операции по пересадке донорского органа

Для лечения почечной недостаточности проводят трансплантацию донорской почки. Для этого удаляют пораженный орган. Данная операция назначается на последних стадиях следующих заболеваний:

• хроническое воспаление почек;
• нефропатия;
• хронический клубочковый нефрит;
• гормональный поликистоз почек;
• выявление злокачественного процесса на 1-2 стадии;
• некроз тканей почки;
• врожденная почечная недостаточность.

Обязательна пересадка здоровой почки новорожденным, иначе постоянный гемодиализ нарушит нормальное физическое развитие малыша. Благодаря операции пациент уже через 2 недели сможет полноценно жить без искусственного очищения крови.

Для успешного приживления новой здоровой почки осуществляется длительный отбор. Часто операцию откладывают на время из-за недостатка донорских органов. Существует высокий риск отторжения чужеродных тканей и нарушение их функционирования. В реабилитационный период у пациента снижается иммунитет, может развиться анемия, постоянная рвота, тошнота, острая боль в спине, заражение крови.

Продолжительность и качество жизни при использовании «искусственной почки»

Портативный и стационарный аппарат «искусственная почка» позволит значительно продлить жизнь людей с почечной недостаточностью. Регулярное очищение крови способствует улучшению состояния здоровья.

Достаточно пройти терапевтический курс, посещая больницу несколько раз в неделю. Если проводить гемодиализ в домашних условиях, то за 3-4 часа можно вывести из организма все токсины и шлаки самостоятельно.

Пациенты, которые вынуждены регулярно проходить гемодиализ, могут прожить еще 6-15 лет. Чаще всего смерть происходит от присоединения вторичной инфекции, заражения крови. Улучшить качество жизни и продлить ее еще на 10 лет можно с помощью трансплантации здоровой почки.

Почечная недостаточность не является смертельной болезнью, но требует постоянного контроля состояния больного. Чтобы очистить кровь от шлаков, токсинов и мочевины, врачи предлагают гемодиализ. Он выполняется с помощью специального аппарата, который способен за 5 часов восстановить нормальное функционирование организма и улучшить кровоток.

Также возможно заменить нефункционирующую почку на донорский орган. При успешном проведении операции пациенту нет необходимости использовать диализатор.

Источник: https://UroMir.ru/nefrologija/operacija/iskusstvennaja-pochka.html

Имплант почки

Во время терапии, при которой нужно очищать кровь, используют аппарат «искусственная почка». Его функция заключается в выведение токсинов из организма человека.

Такой вариант лечения необходим пациентам с острой почечной недостаточностью, отравлением этанолом, наркотическими веществами, лицам которые подверглись радиационному воздействию.

Изобретение и совершенствование его сохраняет жизнедеятельность миллионам людей.

“Искусственная почка” – термин, которым обозначают вспомогательный аппарат, применяемый в процедуре по чистке крови.

Что такое гемодиализ и как он работает?

Очистка крови от шлаков, мочевины, токсинов и других лишних веществ называется гемодиализом. Это прямое соединение пациента с аппаратом, проводящим детоксикацию организма вместо почек. Устройство оснащено насосом, баком с диализирующим раствором, мембраной и капсулой для улавливания воздуха.

От пациента кровь попадает в мембрану, там она соприкасается с раствором, насыщенным электролитами и по принципу диффузии очищается от токсинов. Затем кровь направляется в капсулу фильтра, где избавляется от воздуха, и возвращается в кровеносное русло.

Для удобства медицинского персонала и пациента в вену или артерию вставляют периферийный катетер, который облегчает процесс диализа.

Показание к применению

Если почки перестали выполнять свои функции и их продуктивность около 10%, то искусственное очищение крови становится жизненно важным процессом.

Это случается при острой почечной недостаточности, инфекционных заболеваниях мочевыводящей системы, различных видах отравления организма. Симптомы могут быть разные, но более распространенные — слабость, тошнота, отечность тела, рвота и подъем температуры.

Пациенты, которые, обращаются в больницу с такими жалобами, проходят несколько процедур, для постановки правильного диагноза. В первую очередь, нужно сдать анализ мочи и сделать УЗИ мочевыделительной системы.

Дополнительные исследования, такие как биохимический анализ крови, делают для того, чтобы исключить или подтвердить инфекционные болезни, в том числе гепатиты, которые могли стать катализатором в развитии острой почечной недостаточности.

Виды очищения крови

Аппарат «искусственная почка» изобрели для того чтобы продлить и улучшить качество жизни больным людям. Пациенты желают вести нормальный образ жизни наравне со здоровым человеком. Различают два вида приборов:

• дисковый диализатор;
• капиллярный диализатор.

Какой аппарат подходит пациенту, решает врач на основании анамнеза и анализов. Постоянное усовершенствование конструкции устройства дало возможность проводить несколько видов диализа: обычный, высокоэффективный и высокопоточный.

Проведение процедуры возможно и в домашних условиях, если приобрести аппарат «искусственная почка», но его стоимость недоступна обычным пациентам.

По этой причине, диализ проводят в амбулаторных или стационарных условиях, в зависимости от состояния больного.

Портативное устройство

Компактная первая «искусственная почка», с которым начали проводить клинические исследования, служит самым ожидаемым достижением. Устройство позволит больным людям не тратить время и силы на посещение больницы минимум 3 раза в неделю.

В основе портативного аппарата лежит система очистки воды, но более модернизированная и уменьшенная в размерах. Устройство весит около 4 кг, что дает возможность ходить с ним людям практически любого возраста.

В будущем этот аппарат сможет заменить амбулаторное лечение.

Имплантируемая конструкция

Имплант для почки – разрабатываемое “новшество”  медицины, позволяющее заменить орган искусственным аппаратом.

Такое устройство находится на этапе разработки, но в ближайшем будущем начнутся клинические испытания. Имплант почки работает на основе фильтров, которые состоят из микрочипов и живых клеток почек.

Устройства имеют пористую поверхность, при этом каждая пора имеет свою функциональность. Импланты обрастают клетками, и выполняют такую же функцию, как натуральные почки. Питание происходит с помощью кровообращения.

Не менее важный момент в том, что импланты не отвергаются иммунной системой, и воспринимаются ею, как часть организма.

Имплантируемая «искусственная почка» у человека полностью возьмет на себе работу мочевыводящей системы, и даст возможность вести нормальную жизнь.

Пересадка почки

Такая сложная операция требует сдачи разных анализов, которые подтвердят совместимость органа донора и пациента. Эта процедура состоит из двух этапов — донорского и трансплантационного.

После операции реабилитационный период довольно сложный. Для более благоприятного исхода событий пациенту назначают иммуноподавляющие препараты.

Причиной такой перестраховки является риск отторжения донорского органа иммунной системой, даже при высоких уровнях совместимости.

Как проводится пересадка искусственной почки у человека?

На первом этапе происходит подбор донора и исследование на совместимость. В большинстве случаев это родственники, так как у них больше шансов, что организм не отторгнет орган, который трансплантируется.

Для начала обязательно проводятся анализы на инфекционные заболевание, такие как гепатиты и ВИЧ-инфекции. Нередко донором становится недавно умерший человек, который при жизни дал свое разрешение на изъятие органов. Такую пересадку желательно проводить не позже 2 дней после смерти.

Также важно провести анализы по совместимости группы крови и генетического материала. Операцию делают после тщательных исследований.

Когда противопоказана трансплантация?

Для трансплантации почки требуется мониторинг здоровья пациента до 5 лет и генетическая совместимость с донорским органом.

Ограничениями к проведению операции служат несколько причин одновременно.

Самая распространенная из них это несовместимость генетического материала, что приводит к реакции с лимфоцитами и отторжению. Опухоли злокачественного характера тоже важная причина не проводить трансплантацию.

Если образование доброкачественное, нужно около 5 лет для наблюдения. Только после истечения этого срока возможна пересадка.

Источник: http://ProUrinu.ru/izlechenie/bolezni/iskusstvennaya-pochka.html

Виды и принцип работы аппарата «искусственная почка», процедура гемодиализа

Острая и хроническая почечная недостаточность – серьезные патологии, при которых органы не функционируют должным образом.

Из-за нарушения работы выделительной системы возможен застой мочи. Без очищения организма путем регулярного выведения продуктов метаболизма начинается интоксикация.

Если такому пациенту своевременно не оказать квалифицированную помощь, отравление организма продуктами жизнедеятельности может привести к летальному исходу.

Для выведения токсичных веществ необходимы процедуры с использованием аппарата «искусственная почка».

Что такое искусственная почка

Для удаления токсинов из крови инженерами создан медицинский аппарат, именуемый «искусственная почка». Вес стационарного оборудования составляет более 80 кг.

Такой прибор очищает кровь от отходов жизнедеятельности. Сама процедура называется гемодиализом.

В основе аппарата «искусственная почка» (АИП) лежат биологические процессы очищения организма от токсичных веществ и их выведения, осуществляемые почками. При проведении гемодиализа объем крови пациента не меняется.

Принцип работы аппарата

По конструкции «искусственная почка» представляет собой сложное устройство с несколькими гибкими трубками и резервуарами.

Аппарат состоит из нескольких элементов:

• диализатора;
• перфузионного устройства (своеобразного насоса);
• устройства, смешивающего и подающего диализный раствор;
• монитора для контроля скорости циркуляции крови.

Перфузионное устройство подает кровь к диализатору, а после очистки возвращает ее в организм.

Основа устройства – диализатор. Это резервуар, состоящий из двух частей. Между секциями установлена мембрана для фильтрации. С одной стороны к ней подводится кровь, а с другой – раствор для диализа.

Диализирующие растворы насыщены электролитами почти в той же концентрации, что и в плазме крови. Отходы после очищения крови выводятся из камеры при помощи гибких трубок.

Физико-химические принципы функционирования искусственной почки основаны на фильтрации крови. При этом из крови удаляются вещества с низкой молекулярной массой (калий, натрий, креатинин, аммиак, хлор и т. д.).

Процесс фильтрации полностью контролируется медицинским персоналом при помощи монитора, на котором отображаются основные показатели.

[attention type=red][attention type=green][attention type=yellow]
В норме скорость движения крови составляет 300-450 мл/мин. Если она ниже, длительность процесса увеличивается. При большей скорости кровь хуже очищается.
[/attention][/attention][/attention]

Нормализовать скорость позволяет особая фистула, соединяющая вену и артерию. Она формируется во время специальной операции и позволяет подключать аппарат по мере необходимости без вреда для сосудов.

Фистула необходима в случаях частого проведения диализа.

Основные виды аппаратов «искусственная почка»

По конструкции оборудование для гемодиализа бывает трех видов:

• стационарное. Это громоздкий аппарат, устанавливаемый в клиниках;
• портативное. Уменьшенный переносной аналог стационарного аппарата, который может использоваться в домашних условиях;
• имплантируемая искусственная почка. Использование на практике  такого аппарата пока не представляется возможным, так как это новейшая разработка ученых, которая на данный момент проходит необходимые тесты.

Существует несколько основных видов аппаратов для гемодиализа, отличающихся по типу фильтров:

1. Дисковые. Такие конструкции состоят из 25-35 пластин, выступающих в роли каркаса. Между ними размещается по 2 листа полупроницаемой мембраны. Пластины защищают мембраны от разрыва. Между листами протекает кровь. Недостатком такого типа аппарата является небольшой объем обрабатываемой жидкости.
2. Капиллярные. В таких моделях мембрана состоит из множества полых волокон. Кровь проходит внутри капилляров, которые снаружи омываются диализирующим раствором.

Мембраны по скорости фильтрации разделяются на следующие группы:

• обычные (средняя скорость);
• высокоэффективные (высокая скорость);
• высокоточные (высокая точность при средней скорости).

Каждая больница стремится приобрести наиболее современную модель аппарата. Однако из-за высокой стоимости не всем учреждениям они по карману.

Стационарный аппарат искусственная почка

Стационарный аппарат – это устройство для поддержания почек, устанавливаемое в лечебном заведении. Конструкция такого прибора состоит из:

• гемодиализатора с фильтрационной мембраной;
• системы очистки воды;
• насосной станции;
• монитора.

Для удобства пациента рядом с аппаратом устанавливается кресло-кровать.

Современные модели оборудования для гемодиализа могут работать автономно. Они контролируют состояние пациента, сами изготавливают диализирующий раствор, корректируют его состав в зависимости от показателей больного.

В этом случае автоматизирован весь цикл, включая заполнение систем и их промывку.

Процедуры гемодиализа проводятся амбулаторно или в условиях стационара.

Очищение крови требует строго контроля со стороны медперсонала. Это позволяет предупредить возможные осложнения, которые могут возникать после процедуры.

Портативная искусственная почка

Благодаря новым разработкам производителей медицинского оборудования пациенты с болезнями почек обрели возможность проводить процедуру в домашних условиях. Портативная искусственная почка небольшая по весу (от 4 до 7 кг), но эффективная.

Преимуществами такого аппарата являются:

• отсутствие необходимости обращаться в больницу;
• возможность проведения жизненно важной процедуры в комфортных условиях;
• безопасность благодаря индивидуальному использованию аппарата.

Однако наряду с преимуществами есть и недостатки: высокая стоимость портативной «искусственной почки» и необходимость предварительного обучения пользователей управлению прибором.

Имплантируемая искусственная почка

Разработки в области медицины не прекращаются. Недавно ученые из США представили новый аппарат – «искусственную почку» для имплантации. Это устройство призвано решить проблему нехватки донорских почек для пересадки.

Суть разработки состоит в проведении операции по вживлению в человеческий организм компактного устройства, которое сможет выполнять функцию почек.

Оно содержит биологические фильтры, состоящие из почечных клеток. Работать устройства будет благодаря естественному давлению крови.

Пока устройство проходит испытания в лабораторных условиях. Разработки проводятся для усовершенствования аппарата и повышения эффективности очищения крови.

Показания к проведению гемодиализа

Фильтрацию крови при помощи аппарата назначают в следующих случаях:

• острая или хроническая почечная недостаточность;
• пиелонефрит;
• острый гломерулонефрит;
• сахарный диабет;
• отек легкого либо мозга;

Однако не только болезни почек и нарушение функции выделения могут стать причиной назначения гемодиализа. Манипуляция необходима при отравлениях токсинами.

Гемодиализ может назначаться для очищения организма при передозировке наркотических веществ, алкогольной интоксикации, отравлении химическими веществами и биологическими ядами.

Противопоказания

Существует ряд противопоказаний для проведения гемодиализа:

• кровотечения различного характера;
• тяжелая форма артериальной гипертензии;
• инфекционные заболевания;
• инфаркт и ишемический инсульт;
• туберкулез в открытой форме;
• онкологические заболевания;
• заболевания центральной нервной системы;
• сахарный диабет у пациентов старше 70 лет;
• патологии, влияющие на свертываемость крови.

Также не проводят процедуру фильтрации крови лицам старше 80 лет и пациентам, у которых два или более хронических заболевания.

Однако есть исключение: когда речь идет о спасении жизни пациента, противопоказания не принимаются во внимание. Его подключают к аппарату для очищения организма от токсинов, а при возникновении побочных эффектов назначают дополнительное лечение.

Проведение гемодиализа

Процедура гемодиализа может занимать несколько часов. Повторять ее при хронической форме болезней почек необходимо не менее 2-4 раз в неделю.

Однако в период обострения заболевания очищение крови следует проводить ежедневно до полной стабилизации состояния больного. Продолжительность процесса может увеличиваться при низкой скорости движения крови либо тяжелом состоянии пациента.

Перед началом манипуляции больной должен пройти специальную подготовку. Для начала измеряется пульс и артериальное давление. Затем проводится взвешивание пациента для определения объема воды, подлежащей удалению из организма.

Так как больные с хронической почечной недостаточностью проходят процедуру гемодиализа часто, сосуды могут не справиться с нагрузкой.

Поэтому медики вшивают катетер в паховую вену либо формируют фистулу из вены и артерии. Преимуществом катетера является возможность его использования сразу после установки. Фистулу необходимо подготовить заранее.

Больной располагается в кресле, после чего в сосуд вводится игла с подсоединенной гибкой трубкой, по которой кровь будет поступать в аппарат для диализа.

При этом пациент может смотреть видео, читать и разговаривать. По окончании манипуляции из сосудов извлекаются катетеры (или трубки из катетера), и пациент может отправляться домой.

Возможные осложнения

Никто не может предугадать реакцию организма на специфическое вмешательство.

Процесс очистки может быть сопряжен с рядом побочных эффектов даже при условии применения современных аппаратов «искусственной почки»:

• анемия;
• тошнота и рвотные позывы;
• онемение конечностей;
• изменение артериального давления;
• судороги в мышцах;
• болевые ощущения в области груди либо спины.

При несоблюдении стерильности при проведении процедуры возможно присоединение  инфекциями. Крайне редко наблюдаются аллергические реакции.

Кроме того, вероятно возникновение таких осложнений, как перикардит (воспаление оболочки сердца) и поражение костей. При возникновении осложнений пациенту необходимо обратиться к лечащему врачу для назначения курса лечения.

В заключение

Почечная недостаточность – тяжелое заболевание, которое значительно снижает качество жизни. Постепенное отравление организма негативно влияет на все системы и органы.

Однако процедуры гемодиализа в комплексе с другими методами лечения позволяют продлить жизнь человека. Главное – проводить их в соответствии с правилами.

Эффективность применения аппарата «искусственная почка» зависит от состояния больного и особенностей его организма.

Источник: https://propochki.info/lechenie/vidy-i-printsip-raboty-apparata-iskusstvennaya-pochka-protsedura-gemodializa

Имплантируемая искусственная почка: Биоинженерия, Результаты

Тяжелые нарушения работы почек требуют создания искусственных приспособлений, способных выполнять функции органов выделительной системы.

Одной из важнейших разработок в этой сфере является гемодиализ, следующим этапом стала разработка переносной (внешней) почки, а самым перспективным направлением можно считать имплантируемую искусственную почку.

Ее разработка ведется довольно давно, а первые испытания на человеке, были реализованы в 2017 году и осуществляются до сих пор.

Первый прототип искусственной почки был создан в 1913 году изобретателем Джоном Абелем. Однако аппарат, в первый раз, применил в 1944 году исследователь Вильям Колф. Классический прибор для гемодиализа и в нынешнее время, отличается довольно большими габаритами, и требует нахождения пациента в медицинском учреждении по несколько часов, от двух раз еженедельно.

Рис. — Искусственная почка

Первое портативное устройство для гемодиализной процедуры было представлено в 2007 году. Оно имеет сравнительно компактные габариты и весит примерно 4 килограмма. Прибор называется “носимой искусственной почкой” (НИП).

Пациент, имеющий тяжелые почечные патологии, может носить этот прибор постоянно. В случае необходимости, врач подключает прибор к вене, запуская диализ. Но очищение крови протекает медленнее, чем при стационарном гемодиализе.

[attention type=red][attention type=green][attention type=yellow]
Прибор помещают на поясничной области пациента, к нему присоединяются насосы и сменные кассеты с фильтрующими компонентами.
[/attention][/attention][/attention]

Тестирование такого механизма было реализовано в 2004 году, а в 2006 его зарегистрировали в Патентном бюро в США.

В недалеком прошлом, ученые Калифорнийского университета заявили, что создана имплантируемая почка. Ее структуру составляет большое количество микрофильтров, предназначенных для очищения крови пациента. Сейчас ведутся исследования, необходимые для того, чтобы предусмотреть все нюансы внедрения новой технологии в медицинскую практику.

• 1 Биоинженерия
• 2 Результаты
• 3 Заключение
• 4 Автор
• 5 Редактор

В 2010 году был изобретен гемодиализный имплант, какой сопоставим по габаритам с человеческой почкой. Имплант содержит в основе биореактор с культурой клеток, составляющих почечные канальцы. Он способен в полной мере, осуществлять обменные функции почек. Проект был возобновлен в 2013 году, и на современном этапе ведутся необходимые исследования.

Исследования по пересадке выращиваемых, на бесклеточной основе, имплантов крысам, завершились успешно. Это подтверждают публикации в научных журналах США. Выращивание имплантируемой почки началось с экспериментальных работ по вымыванию клеток из неработающего органа.

Не менялась форма и строение почки, но на межклеточном уровне размещались белки, которые подавали сигнал к росту. После этого матрикс промывали клетками, выделенными из почек новорожденных крыс.

Они располагались на пустых местах, начинали выполнять необходимые функции. И уже готовую почку вживляли крысам, наблюдая в последующем за тем, как пересаженный имплант справляется со своими функциями.

Создание имплантируемой почки можно считать прорывом, поскольку подобные импланты могут решить вопрос недостатка донорских органов. Их создание потребовало применения современных нанотехнологий, используемых в микроэлектронике.

Искусственная почка включает в структуру фильтры с микропорами для реализации фильтрационной функции. Вокруг фильтров располагаются живые почечный клетки, необходимые для реализации функций, какие не может выполнять искусственный орган — это обменная функция и выведение продуктов обмена из организма.

В ходе исследований было выяснено, что импланты функционируют приемлемо, однако их работа несколько хуже функционирования здоровой почки.

Специалисты говорят о том, что применение матриксов без включения клеток, все же является способом получения уникальной замены для почек.

[attention type=green][attention type=yellow][attention type=red]
Искусственный имплант имеет способность в полной мере осуществлять фильтрационную функцию. Он не отторгается организмом, поскольку не провоцирует реакцию иммунного ответа.
[/attention][/attention][/attention]

Ученые заявляли о планируемых клинических испытаниях на пациентах — они должны были начаться в 2017 году. По всей видимости, работы ведутся и сейчас, поскольку результаты исследований пока не опубликованы.

Результаты

Благодаря изобретению искусственной имплантируемой почки, у пациентов с тяжелыми заболеваниями выделительной системы, существенно повысится качество жизни. По словам Уильяма Фиссела, участвующего в проекте, у исследователей получилось создать копию природного фильтра, и это должно помочь пациентам в замене жизненно важных функций почки.

Преимуществом такой технологии также является то, что имплантируемый искусственный орган начинает мгновенно, в полной мере, осуществлять свои функции, а донорский орган, начинает полноценно функционировать спустя две недели реабилитации. Искусственный имплант будет сохранять работоспособность на протяжении 10 лет.

Заключение

Искусственная почка — биогибридный прибор, какой будет выполнять функции органа, благодаря которому пациентам больше не потребуется проведение диализа. Главной целью ученых, на данный момент, является компактность размеров искусственного органа для возможности пересадки его в брюшную полость.

В прибор будут включены живые почечные клетки и микрочипы для их контроля. Сокращения сердца пациента будут создавать давление, необходимое для реализации фильтрационной функции. Микрочипы, по словам доктора Фиссела, отличаются высокой производительностью и точностью, что позволяет им контролировать процесс очистки крови.

В каждом искусственном органе, будет содержаться примерно 15 микрочипов. Они будут установлены последовательно друг за другом.

Между ними будут расположены мембраны, заселенные живыми клетками, какие и будут фильтровать кровь и выполнять реабсорбционную функцию.

Живые клетки хорошо растут на питательных средах, благодаря чему у исследователей не возникает проблем по их получению в требуемом количестве.

В имплантируемом импланте нет необходимости в элементах питания, поскольку давление для осуществления фильтрации создается сердцем.

Однако, здесь возникает проблемный вопрос настройки динамики жидкости для того, чтобы кровь пропускалась фильтрационной системой без формирования тромбов.

[attention type=yellow][attention type=red][attention type=green]
Аманда Бак, инженер, специалист по механике жидкостей, применила компьютерное моделирование для оптимизации формы канальцев внутри фильтра и достижения плавности потока крови.
[/attention][/attention][/attention]

Проект по созданию искусственной имплантируемой почки объединил множество ученых из разных отраслей науки. В настоящее время еще продолжаются исследования, и их важность нельзя недооценивать: внедрение подобной технологии в современную медицину позволит решить множество проблем для пациентов с тяжелыми патологиями почек.

Автор

Костерина Наталья Сергеевна

Источник: https://uran.help/surgery/implantiruemaya-iskusstvennaya-pochka.html

Аппарат искусственной почки для гемодиализа

Искусственная портативная или стационарная почка применяется для лечения тяжелобольных и поддержания их нормальной жизнедеятельности.

С помощью устройства очищают кровь от вредных веществ, из организма выводится мочевина и лишняя жидкость, восстанавливается водно-солевой обмен, предотвращается развитие гипертензии.

Гемодиализ проводится в специализированных центрах, больницах или в домашних условиях при наличии переносного аппарата.

Устройство «Искусственная почка» для гемодиализа

При нарушении физиологии почек в организме человека постепенно накапливаются токсины, яды и мочевина. В результате происходит сильнейшее отравление, гипоксия головного мозга и смерть. Специально для людей с почечной недостаточностью разработан аппарат для гемодиализа.

Во время процедуры происходит фильтрация крови через искусственную мембрану, идентичную почечным тканям. Также проводят перитонеальный диализ, который позволяет очистить организм путем циркуляции жидкости в брюшной полости.  Если регулярно и своевременно оказывать дополнительную поддержку пораженному органу, больной сможет полноценно жить и хорошо себя чувствовать.

Описание прибора

Если вам назначили диализ, врач подробно расскажет все особенности процедуры. Специалист объяснит алгоритм очистки крови, принцип работы «искусственной почки», что это такое и как часто необходимо посещать врача.

Устройство, выполняющее функции пораженной почки, выглядит как большой компьютер весом около 80 кг. Процедура фильтрации крови является дорогостоящей и сложной методикой.

Поэтому аппарат установлен в специализированных клиниках. Для обслуживания пациентов необходим опыт работы с наиболее распространенными моделями оборудования.

Стационарная и переносная «искусственная почка» состоит из следующих элементов:

• Компьютерный монитор, на котором высвечиваются краткие сообщения, и есть возможность устанавливать различные режимы.
• Диализатор, который отвечает за фильтрацию в крови пациента вредных микроэлементов.
• Система для изготовления и доставки в диализатор специального раствора.
• Насос, отвечающий за передвижение крови, и накопительный бак, в который вмещается до 110 л жидкости.

Диализатор бывает двух типов: имеющий обычную целлофановую трубку или пластинчатую целлофановую мембрану. Чаще всего используется второй вариант.

Для гемодиализа необходимо беспрерывно откачивать, фильтровать и доставлять обратно в организм больного обработанную кровь. Важно, чтобы после процедуры все полезные микроэлементы, витамины и кислород поступили в полном объеме. Токсины, патогенные бактерии и яды остаются в диализирующем растворе.

Суть процедуры диализа почек

При нарушении работы почек необходимо каждые 2-3 дня проводить гемодиализную фильтрацию крови. Если больной госпитализирован с острой почечной недостаточностью, назначаются ежедневные процедуры. Для стабилизации состояния пациента стационарный или портативный аппарат должен выполнять сразу несколько функций:

1. Выведение следующих элементов: мочевина, креатинин, ядовитые соединения, токсины.
2. Увеличение количества электролитов, насыщение кислородом и улучшение работы головного мозга.
3. Восстановление щелочного баланса.
4. Выведение лишней жидкости, скопившейся в тканях, устранение отечности нижних конечностей.
5. Избавление от сильнейшей наркотической и алкогольной интоксикации.
6. Устранение и предотвращение накопления холестериновых бляшек в сосудах. Профилактика тромбоза, атеросклероза, инсульта, инфаркта.

Также в аппарате присутствует система, предотвращающая появление пузырьков воздуха в сосудах. Процесс поступления крови и ее фильтрации в устройстве искусственной почки должен проходить быстро.

Схема работы «искусственной почки»

Пациентам с нарушением свертываемости крови, повышенным давлением, туберкулезом и острым инфекционным заболеванием нельзя проводить гемодиализ. Поэтому изначально врач назначает полное обследование организма. Если нет противопоказаний, начинается подготовка к применению искусственной почки. Медработник следует регламенту:

1. Формируется фистула (свищ), соединяющая вену и артерию для удобства переливания крови во время первой и последующих процедур.
2. Под местной анестезией в сосуд устанавливают катетер. Он необходим для введения медикаментозных составов.
3. Взвешивание пациента и измерение артериального давления непосредственно перед процедурой.

После перечисленных действий пациент готов к проведению гемодиализа. Процедура длится около 5 часов, в это время можно спать, читать или смотреть телевизор. Нельзя вытягивать катетер и вставать с кушетки.

В зависимости от степени поражения почек необходимо посещать медучреждение 3-4 раза в неделю или ежедневно. После каждой процедуры происходит стерилизация всех элементов и заправка прибора новым раствором.

Оборудование для стационара и для домашнего пользования

В больницах представлены разные виды аппаратов для гемодиализа. Они различаются по уровню потока жидкости, объему обрабатываемой крови.

Дисковые диализаторы позволяют контролировать и корректировать процесс. Капиллярные аппараты работают быстрее, что снижает риск развития тромбов и других осложнений.

В зависимости от состояния пациента назначаются обычное, высокоэффективное и высокопоточное очищение.

Для домашнего пользования учеными российского университета МИЭТа разработана искусственная портативная почка. Данную аппаратуру можно носить на поясе или в специальном чемодане.

Для очищения крови переносным аппаратом медработник формирует фистулу или устанавливает катетер. Процедура проводится в больнице или дома после обучения пациента и изучения инструкции по эксплуатации. Подсоединяется устройство при помощи родственника. Если состояние критическое, за счет медленного потока жидкости можно осуществлять круглосуточный гемодиализ.

Стоимость портативной «искусственной почки»

Если вам назначен хронический гемодиализ, удобнее всего будет купить портативное оборудование. Оно необходимо для предотвращения отравления мочевиной и токсинами. В первые часы после процедуры усиливаются защитные функции организма, что позволяет спровоцировать частичное восстановление почек и печени.

Чтобы узнать, сколько стоит переносная искусственная почка, необходимо проконсультироваться с врачом. Он подскажет, какая мощность диализного аппарата, и скорость потока жидкости подойдет.

Заказать устройство отечественного или зарубежного производителя можно в специализированных магазинах. Стоимость варьируется от 20000 до 25000 долларов, цена зависит от фирмы.

При этом существует необходимость регулярной замены фильтров несколько раз в год.

Имплантация устройства для очистки крови: правда или вымысел

В последнее время американскими учеными разрабатывается устройство, которое способно функционировать сразу после имплантирования в организм. Также мир потрясла новость о создании первого бионического органа в Японии. Клинические исследования проходили на крысах, они подтвердили, что данная методика результативна. Также планируется испытать разработки на свиньях.

Искусственная почка изготовлена из биологических фильтров. Аппарат подойдет для больных с хронической почечной недостаточностью, которые требуют круглосуточного гемодиализа. Имплант значительно облегчит жизнь пациента и позволит ему заниматься привычными делами. С помощью искусственной почки нового поколения кровь очищается от шлаков и токсинов с той же скоростью, что и у здоровых людей.

Биоинженерная почка работает за счет естественного кровообращения и не требует подзарядки, срок ее эксплуатации достигает 10 лет. Она состоит из 15 фильтров и живых почечных клеток.

Преимущества и недостатки операции по пересадке донорского органа

Для лечения почечной недостаточности проводят трансплантацию донорской почки. Для этого удаляют пораженный орган. Данная операция назначается на последних стадиях следующих заболеваний:

• хроническое воспаление почек;
• нефропатия;
• хронический клубочковый нефрит;
• гормональный поликистоз почек;
• выявление злокачественного процесса на 1-2 стадии;
• некроз тканей почки;
• врожденная почечная недостаточность.

Обязательна пересадка здоровой почки новорожденным, иначе постоянный гемодиализ нарушит нормальное физическое развитие малыша. Благодаря операции пациент уже через 2 недели сможет полноценно жить без искусственного очищения крови.

Для успешного приживления новой здоровой почки осуществляется длительный отбор. Часто операцию откладывают на время из-за недостатка донорских органов. Существует высокий риск отторжения чужеродных тканей и нарушение их функционирования. В реабилитационный период у пациента снижается иммунитет, может развиться анемия, постоянная рвота, тошнота, острая боль в спине, заражение крови.

Продолжительность и качество жизни при использовании «искусственной почки»

Портативный и стационарный аппарат «искусственная почка» позволит значительно продлить жизнь людей с почечной недостаточностью. Регулярное очищение крови способствует улучшению состояния здоровья.

Достаточно пройти терапевтический курс, посещая больницу несколько раз в неделю. Если проводить гемодиализ в домашних условиях, то за 3-4 часа можно вывести из организма все токсины и шлаки самостоятельно.

Пациенты, которые вынуждены регулярно проходить гемодиализ, могут прожить еще 6-15 лет. Чаще всего смерть происходит от присоединения вторичной инфекции, заражения крови. Улучшить качество жизни и продлить ее еще на 10 лет можно с помощью трансплантации здоровой почки.

Почечная недостаточность не является смертельной болезнью, но требует постоянного контроля состояния больного. Чтобы очистить кровь от шлаков, токсинов и мочевины, врачи предлагают гемодиализ. Он выполняется с помощью специального аппарата, который способен за 5 часов восстановить нормальное функционирование организма и улучшить кровоток.

Также возможно заменить нефункционирующую почку на донорский орган. При успешном проведении операции пациенту нет необходимости использовать диализатор.

Источник: https://UroMir.ru/nefrologija/operacija/iskusstvennaja-pochka.html

Имплант почки

Во время терапии, при которой нужно очищать кровь, используют аппарат «искусственная почка». Его функция заключается в выведение токсинов из организма человека.

Такой вариант лечения необходим пациентам с острой почечной недостаточностью, отравлением этанолом, наркотическими веществами, лицам которые подверглись радиационному воздействию.

Изобретение и совершенствование его сохраняет жизнедеятельность миллионам людей.

“Искусственная почка” – термин, которым обозначают вспомогательный аппарат, применяемый в процедуре по чистке крови.

Что такое гемодиализ и как он работает?

Очистка крови от шлаков, мочевины, токсинов и других лишних веществ называется гемодиализом. Это прямое соединение пациента с аппаратом, проводящим детоксикацию организма вместо почек. Устройство оснащено насосом, баком с диализирующим раствором, мембраной и капсулой для улавливания воздуха.

От пациента кровь попадает в мембрану, там она соприкасается с раствором, насыщенным электролитами и по принципу диффузии очищается от токсинов. Затем кровь направляется в капсулу фильтра, где избавляется от воздуха, и возвращается в кровеносное русло.

Для удобства медицинского персонала и пациента в вену или артерию вставляют периферийный катетер, который облегчает процесс диализа.

Показание к применению

Если почки перестали выполнять свои функции и их продуктивность около 10%, то искусственное очищение крови становится жизненно важным процессом.

Это случается при острой почечной недостаточности, инфекционных заболеваниях мочевыводящей системы, различных видах отравления организма. Симптомы могут быть разные, но более распространенные — слабость, тошнота, отечность тела, рвота и подъем температуры.

Пациенты, которые, обращаются в больницу с такими жалобами, проходят несколько процедур, для постановки правильного диагноза. В первую очередь, нужно сдать анализ мочи и сделать УЗИ мочевыделительной системы.

Дополнительные исследования, такие как биохимический анализ крови, делают для того, чтобы исключить или подтвердить инфекционные болезни, в том числе гепатиты, которые могли стать катализатором в развитии острой почечной недостаточности.

Виды очищения крови

Аппарат «искусственная почка» изобрели для того чтобы продлить и улучшить качество жизни больным людям. Пациенты желают вести нормальный образ жизни наравне со здоровым человеком. Различают два вида приборов:

• дисковый диализатор;
• капиллярный диализатор.

Какой аппарат подходит пациенту, решает врач на основании анамнеза и анализов. Постоянное усовершенствование конструкции устройства дало возможность проводить несколько видов диализа: обычный, высокоэффективный и высокопоточный.

Проведение процедуры возможно и в домашних условиях, если приобрести аппарат «искусственная почка», но его стоимость недоступна обычным пациентам.

По этой причине, диализ проводят в амбулаторных или стационарных условиях, в зависимости от состояния больного.

Портативное устройство

Компактная первая «искусственная почка», с которым начали проводить клинические исследования, служит самым ожидаемым достижением. Устройство позволит больным людям не тратить время и силы на посещение больницы минимум 3 раза в неделю.

В основе портативного аппарата лежит система очистки воды, но более модернизированная и уменьшенная в размерах. Устройство весит около 4 кг, что дает возможность ходить с ним людям практически любого возраста.

В будущем этот аппарат сможет заменить амбулаторное лечение.

Имплантируемая конструкция

Имплант для почки – разрабатываемое “новшество”  медицины, позволяющее заменить орган искусственным аппаратом.

Такое устройство находится на этапе разработки, но в ближайшем будущем начнутся клинические испытания. Имплант почки работает на основе фильтров, которые состоят из микрочипов и живых клеток почек.

Устройства имеют пористую поверхность, при этом каждая пора имеет свою функциональность. Импланты обрастают клетками, и выполняют такую же функцию, как натуральные почки. Питание происходит с помощью кровообращения.

Не менее важный момент в том, что импланты не отвергаются иммунной системой, и воспринимаются ею, как часть организма.

Имплантируемая «искусственная почка» у человека полностью возьмет на себе работу мочевыводящей системы, и даст возможность вести нормальную жизнь.

Пересадка почки

Такая сложная операция требует сдачи разных анализов, которые подтвердят совместимость органа донора и пациента. Эта процедура состоит из двух этапов — донорского и трансплантационного.

После операции реабилитационный период довольно сложный. Для более благоприятного исхода событий пациенту назначают иммуноподавляющие препараты.

Причиной такой перестраховки является риск отторжения донорского органа иммунной системой, даже при высоких уровнях совместимости.

Как проводится пересадка искусственной почки у человека?

На первом этапе происходит подбор донора и исследование на совместимость. В большинстве случаев это родственники, так как у них больше шансов, что организм не отторгнет орган, который трансплантируется.

Для начала обязательно проводятся анализы на инфекционные заболевание, такие как гепатиты и ВИЧ-инфекции. Нередко донором становится недавно умерший человек, который при жизни дал свое разрешение на изъятие органов. Такую пересадку желательно проводить не позже 2 дней после смерти.

Также важно провести анализы по совместимости группы крови и генетического материала. Операцию делают после тщательных исследований.

Когда противопоказана трансплантация?

Для трансплантации почки требуется мониторинг здоровья пациента до 5 лет и генетическая совместимость с донорским органом.

Ограничениями к проведению операции служат несколько причин одновременно.

Самая распространенная из них это несовместимость генетического материала, что приводит к реакции с лимфоцитами и отторжению. Опухоли злокачественного характера тоже важная причина не проводить трансплантацию.

Если образование доброкачественное, нужно около 5 лет для наблюдения. Только после истечения этого срока возможна пересадка.

Источник: http://ProUrinu.ru/izlechenie/bolezni/iskusstvennaya-pochka.html

Виды и принцип работы аппарата «искусственная почка», процедура гемодиализа

Острая и хроническая почечная недостаточность – серьезные патологии, при которых органы не функционируют должным образом.

Из-за нарушения работы выделительной системы возможен застой мочи. Без очищения организма путем регулярного выведения продуктов метаболизма начинается интоксикация.

Если такому пациенту своевременно не оказать квалифицированную помощь, отравление организма продуктами жизнедеятельности может привести к летальному исходу.

Для выведения токсичных веществ необходимы процедуры с использованием аппарата «искусственная почка».

Что такое искусственная почка

Для удаления токсинов из крови инженерами создан медицинский аппарат, именуемый «искусственная почка». Вес стационарного оборудования составляет более 80 кг.

Такой прибор очищает кровь от отходов жизнедеятельности. Сама процедура называется гемодиализом.

В основе аппарата «искусственная почка» (АИП) лежат биологические процессы очищения организма от токсичных веществ и их выведения, осуществляемые почками. При проведении гемодиализа объем крови пациента не меняется.

Принцип работы аппарата

По конструкции «искусственная почка» представляет собой сложное устройство с несколькими гибкими трубками и резервуарами.

Аппарат состоит из нескольких элементов:

• диализатора;
• перфузионного устройства (своеобразного насоса);
• устройства, смешивающего и подающего диализный раствор;
• монитора для контроля скорости циркуляции крови.

Перфузионное устройство подает кровь к диализатору, а после очистки возвращает ее в организм.

Основа устройства – диализатор. Это резервуар, состоящий из двух частей. Между секциями установлена мембрана для фильтрации. С одной стороны к ней подводится кровь, а с другой – раствор для диализа.

Диализирующие растворы насыщены электролитами почти в той же концентрации, что и в плазме крови. Отходы после очищения крови выводятся из камеры при помощи гибких трубок.

Физико-химические принципы функционирования искусственной почки основаны на фильтрации крови. При этом из крови удаляются вещества с низкой молекулярной массой (калий, натрий, креатинин, аммиак, хлор и т. д.).

Процесс фильтрации полностью контролируется медицинским персоналом при помощи монитора, на котором отображаются основные показатели.

[attention type=red][attention type=green][attention type=yellow]
В норме скорость движения крови составляет 300-450 мл/мин. Если она ниже, длительность процесса увеличивается. При большей скорости кровь хуже очищается.
[/attention][/attention][/attention]

Нормализовать скорость позволяет особая фистула, соединяющая вену и артерию. Она формируется во время специальной операции и позволяет подключать аппарат по мере необходимости без вреда для сосудов.

Фистула необходима в случаях частого проведения диализа.

Основные виды аппаратов «искусственная почка»

По конструкции оборудование для гемодиализа бывает трех видов:

• стационарное. Это громоздкий аппарат, устанавливаемый в клиниках;
• портативное. Уменьшенный переносной аналог стационарного аппарата, который может использоваться в домашних условиях;
• имплантируемая искусственная почка. Использование на практике  такого аппарата пока не представляется возможным, так как это новейшая разработка ученых, которая на данный момент проходит необходимые тесты.

Существует несколько основных видов аппаратов для гемодиализа, отличающихся по типу фильтров:

1. Дисковые. Такие конструкции состоят из 25-35 пластин, выступающих в роли каркаса. Между ними размещается по 2 листа полупроницаемой мембраны. Пластины защищают мембраны от разрыва. Между листами протекает кровь. Недостатком такого типа аппарата является небольшой объем обрабатываемой жидкости.
2. Капиллярные. В таких моделях мембрана состоит из множества полых волокон. Кровь проходит внутри капилляров, которые снаружи омываются диализирующим раствором.

Мембраны по скорости фильтрации разделяются на следующие группы:

• обычные (средняя скорость);
• высокоэффективные (высокая скорость);
• высокоточные (высокая точность при средней скорости).

Каждая больница стремится приобрести наиболее современную модель аппарата. Однако из-за высокой стоимости не всем учреждениям они по карману.

Стационарный аппарат искусственная почка

Стационарный аппарат – это устройство для поддержания почек, устанавливаемое в лечебном заведении. Конструкция такого прибора состоит из:

• гемодиализатора с фильтрационной мембраной;
• системы очистки воды;
• насосной станции;
• монитора.

Для удобства пациента рядом с аппаратом устанавливается кресло-кровать.

Современные модели оборудования для гемодиализа могут работать автономно. Они контролируют состояние пациента, сами изготавливают диализирующий раствор, корректируют его состав в зависимости от показателей больного.

В этом случае автоматизирован весь цикл, включая заполнение систем и их промывку.

Процедуры гемодиализа проводятся амбулаторно или в условиях стационара.

Очищение крови требует строго контроля со стороны медперсонала. Это позволяет предупредить возможные осложнения, которые могут возникать после процедуры.

Портативная искусственная почка

Благодаря новым разработкам производителей медицинского оборудования пациенты с болезнями почек обрели возможность проводить процедуру в домашних условиях. Портативная искусственная почка небольшая по весу (от 4 до 7 кг), но эффективная.

Преимуществами такого аппарата являются:

• отсутствие необходимости обращаться в больницу;
• возможность проведения жизненно важной процедуры в комфортных условиях;
• безопасность благодаря индивидуальному использованию аппарата.

Однако наряду с преимуществами есть и недостатки: высокая стоимость портативной «искусственной почки» и необходимость предварительного обучения пользователей управлению прибором.

Имплантируемая искусственная почка

Разработки в области медицины не прекращаются. Недавно ученые из США представили новый аппарат – «искусственную почку» для имплантации. Это устройство призвано решить проблему нехватки донорских почек для пересадки.

Суть разработки состоит в проведении операции по вживлению в человеческий организм компактного устройства, которое сможет выполнять функцию почек.

Оно содержит биологические фильтры, состоящие из почечных клеток. Работать устройства будет благодаря естественному давлению крови.

Пока устройство проходит испытания в лабораторных условиях. Разработки проводятся для усовершенствования аппарата и повышения эффективности очищения крови.

Показания к проведению гемодиализа

Фильтрацию крови при помощи аппарата назначают в следующих случаях:

• острая или хроническая почечная недостаточность;
• пиелонефрит;
• острый гломерулонефрит;
• сахарный диабет;
• отек легкого либо мозга;

Однако не только болезни почек и нарушение функции выделения могут стать причиной назначения гемодиализа. Манипуляция необходима при отравлениях токсинами.

Гемодиализ может назначаться для очищения организма при передозировке наркотических веществ, алкогольной интоксикации, отравлении химическими веществами и биологическими ядами.

Противопоказания

Существует ряд противопоказаний для проведения гемодиализа:

• кровотечения различного характера;
• тяжелая форма артериальной гипертензии;
• инфекционные заболевания;
• инфаркт и ишемический инсульт;
• туберкулез в открытой форме;
• онкологические заболевания;
• заболевания центральной нервной системы;
• сахарный диабет у пациентов старше 70 лет;
• патологии, влияющие на свертываемость крови.

Также не проводят процедуру фильтрации крови лицам старше 80 лет и пациентам, у которых два или более хронических заболевания.

Однако есть исключение: когда речь идет о спасении жизни пациента, противопоказания не принимаются во внимание. Его подключают к аппарату для очищения организма от токсинов, а при возникновении побочных эффектов назначают дополнительное лечение.

Проведение гемодиализа

Процедура гемодиализа может занимать несколько часов. Повторять ее при хронической форме болезней почек необходимо не менее 2-4 раз в неделю.

Однако в период обострения заболевания очищение крови следует проводить ежедневно до полной стабилизации состояния больного. Продолжительность процесса может увеличиваться при низкой скорости движения крови либо тяжелом состоянии пациента.

Перед началом манипуляции больной должен пройти специальную подготовку. Для начала измеряется пульс и артериальное давление. Затем проводится взвешивание пациента для определения объема воды, подлежащей удалению из организма.

Так как больные с хронической почечной недостаточностью проходят процедуру гемодиализа часто, сосуды могут не справиться с нагрузкой.

Поэтому медики вшивают катетер в паховую вену либо формируют фистулу из вены и артерии. Преимуществом катетера является возможность его использования сразу после установки. Фистулу необходимо подготовить заранее.

Больной располагается в кресле, после чего в сосуд вводится игла с подсоединенной гибкой трубкой, по которой кровь будет поступать в аппарат для диализа.

При этом пациент может смотреть видео, читать и разговаривать. По окончании манипуляции из сосудов извлекаются катетеры (или трубки из катетера), и пациент может отправляться домой.

Возможные осложнения

Никто не может предугадать реакцию организма на специфическое вмешательство.

Процесс очистки может быть сопряжен с рядом побочных эффектов даже при условии применения современных аппаратов «искусственной почки»:

• анемия;
• тошнота и рвотные позывы;
• онемение конечностей;
• изменение артериального давления;
• судороги в мышцах;
• болевые ощущения в области груди либо спины.

При несоблюдении стерильности при проведении процедуры возможно присоединение  инфекциями. Крайне редко наблюдаются аллергические реакции.

Кроме того, вероятно возникновение таких осложнений, как перикардит (воспаление оболочки сердца) и поражение костей. При возникновении осложнений пациенту необходимо обратиться к лечащему врачу для назначения курса лечения.

В заключение

Почечная недостаточность – тяжелое заболевание, которое значительно снижает качество жизни. Постепенное отравление организма негативно влияет на все системы и органы.

Однако процедуры гемодиализа в комплексе с другими методами лечения позволяют продлить жизнь человека. Главное – проводить их в соответствии с правилами.

Эффективность применения аппарата «искусственная почка» зависит от состояния больного и особенностей его организма.

Источник: https://propochki.info/lechenie/vidy-i-printsip-raboty-apparata-iskusstvennaya-pochka-protsedura-gemodializa

Имплантируемая искусственная почка: Биоинженерия, Результаты

Тяжелые нарушения работы почек требуют создания искусственных приспособлений, способных выполнять функции органов выделительной системы.

Одной из важнейших разработок в этой сфере является гемодиализ, следующим этапом стала разработка переносной (внешней) почки, а самым перспективным направлением можно считать имплантируемую искусственную почку.

Ее разработка ведется довольно давно, а первые испытания на человеке, были реализованы в 2017 году и осуществляются до сих пор.

Первый прототип искусственной почки был создан в 1913 году изобретателем Джоном Абелем. Однако аппарат, в первый раз, применил в 1944 году исследователь Вильям Колф. Классический прибор для гемодиализа и в нынешнее время, отличается довольно большими габаритами, и требует нахождения пациента в медицинском учреждении по несколько часов, от двух раз еженедельно.

Рис. — Искусственная почка

Первое портативное устройство для гемодиализной процедуры было представлено в 2007 году. Оно имеет сравнительно компактные габариты и весит примерно 4 килограмма. Прибор называется “носимой искусственной почкой” (НИП).

Пациент, имеющий тяжелые почечные патологии, может носить этот прибор постоянно. В случае необходимости, врач подключает прибор к вене, запуская диализ. Но очищение крови протекает медленнее, чем при стационарном гемодиализе.

[attention type=red][attention type=green][attention type=yellow]
Прибор помещают на поясничной области пациента, к нему присоединяются насосы и сменные кассеты с фильтрующими компонентами.
[/attention][/attention][/attention]

Тестирование такого механизма было реализовано в 2004 году, а в 2006 его зарегистрировали в Патентном бюро в США.

В недалеком прошлом, ученые Калифорнийского университета заявили, что создана имплантируемая почка. Ее структуру составляет большое количество микрофильтров, предназначенных для очищения крови пациента. Сейчас ведутся исследования, необходимые для того, чтобы предусмотреть все нюансы внедрения новой технологии в медицинскую практику.

• 1 Биоинженерия
• 2 Результаты
• 3 Заключение
• 4 Автор
• 5 Редактор

В 2010 году был изобретен гемодиализный имплант, какой сопоставим по габаритам с человеческой почкой. Имплант содержит в основе биореактор с культурой клеток, составляющих почечные канальцы. Он способен в полной мере, осуществлять обменные функции почек. Проект был возобновлен в 2013 году, и на современном этапе ведутся необходимые исследования.

Исследования по пересадке выращиваемых, на бесклеточной основе, имплантов крысам, завершились успешно. Это подтверждают публикации в научных журналах США. Выращивание имплантируемой почки началось с экспериментальных работ по вымыванию клеток из неработающего органа.

Не менялась форма и строение почки, но на межклеточном уровне размещались белки, которые подавали сигнал к росту. После этого матрикс промывали клетками, выделенными из почек новорожденных крыс.

Они располагались на пустых местах, начинали выполнять необходимые функции. И уже готовую почку вживляли крысам, наблюдая в последующем за тем, как пересаженный имплант справляется со своими функциями.

Создание имплантируемой почки можно считать прорывом, поскольку подобные импланты могут решить вопрос недостатка донорских органов. Их создание потребовало применения современных нанотехнологий, используемых в микроэлектронике.

Искусственная почка включает в структуру фильтры с микропорами для реализации фильтрационной функции. Вокруг фильтров располагаются живые почечный клетки, необходимые для реализации функций, какие не может выполнять искусственный орган — это обменная функция и выведение продуктов обмена из организма.

В ходе исследований было выяснено, что импланты функционируют приемлемо, однако их работа несколько хуже функционирования здоровой почки.

Специалисты говорят о том, что применение матриксов без включения клеток, все же является способом получения уникальной замены для почек.

[attention type=green][attention type=yellow][attention type=red]
Искусственный имплант имеет способность в полной мере осуществлять фильтрационную функцию. Он не отторгается организмом, поскольку не провоцирует реакцию иммунного ответа.
[/attention][/attention][/attention]

Ученые заявляли о планируемых клинических испытаниях на пациентах — они должны были начаться в 2017 году. По всей видимости, работы ведутся и сейчас, поскольку результаты исследований пока не опубликованы.

Результаты

Благодаря изобретению искусственной имплантируемой почки, у пациентов с тяжелыми заболеваниями выделительной системы, существенно повысится качество жизни. По словам Уильяма Фиссела, участвующего в проекте, у исследователей получилось создать копию природного фильтра, и это должно помочь пациентам в замене жизненно важных функций почки.

Преимуществом такой технологии также является то, что имплантируемый искусственный орган начинает мгновенно, в полной мере, осуществлять свои функции, а донорский орган, начинает полноценно функционировать спустя две недели реабилитации. Искусственный имплант будет сохранять работоспособность на протяжении 10 лет.

Заключение

Искусственная почка — биогибридный прибор, какой будет выполнять функции органа, благодаря которому пациентам больше не потребуется проведение диализа. Главной целью ученых, на данный момент, является компактность размеров искусственного органа для возможности пересадки его в брюшную полость.

В прибор будут включены живые почечные клетки и микрочипы для их контроля. Сокращения сердца пациента будут создавать давление, необходимое для реализации фильтрационной функции. Микрочипы, по словам доктора Фиссела, отличаются высокой производительностью и точностью, что позволяет им контролировать процесс очистки крови.

В каждом искусственном органе, будет содержаться примерно 15 микрочипов. Они будут установлены последовательно друг за другом.

Между ними будут расположены мембраны, заселенные живыми клетками, какие и будут фильтровать кровь и выполнять реабсорбционную функцию.

Живые клетки хорошо растут на питательных средах, благодаря чему у исследователей не возникает проблем по их получению в требуемом количестве.

В имплантируемом импланте нет необходимости в элементах питания, поскольку давление для осуществления фильтрации создается сердцем.

Однако, здесь возникает проблемный вопрос настройки динамики жидкости для того, чтобы кровь пропускалась фильтрационной системой без формирования тромбов.

[attention type=yellow][attention type=red][attention type=green]
Аманда Бак, инженер, специалист по механике жидкостей, применила компьютерное моделирование для оптимизации формы канальцев внутри фильтра и достижения плавности потока крови.
[/attention][/attention][/attention]

Проект по созданию искусственной имплантируемой почки объединил множество ученых из разных отраслей науки. В настоящее время еще продолжаются исследования, и их важность нельзя недооценивать: внедрение подобной технологии в современную медицину позволит решить множество проблем для пациентов с тяжелыми патологиями почек.

Автор

Костерина Наталья Сергеевна

Источник: https://uran.help/surgery/implantiruemaya-iskusstvennaya-pochka.html

Аппарат искусственной почки для гемодиализа

Искусственная портативная или стационарная почка применяется для лечения тяжелобольных и поддержания их нормальной жизнедеятельности.

С помощью устройства очищают кровь от вредных веществ, из организма выводится мочевина и лишняя жидкость, восстанавливается водно-солевой обмен, предотвращается развитие гипертензии.

Гемодиализ проводится в специализированных центрах, больницах или в домашних условиях при наличии переносного аппарата.

Устройство «Искусственная почка» для гемодиализа

При нарушении физиологии почек в организме человека постепенно накапливаются токсины, яды и мочевина. В результате происходит сильнейшее отравление, гипоксия головного мозга и смерть. Специально для людей с почечной недостаточностью разработан аппарат для гемодиализа.

Во время процедуры происходит фильтрация крови через искусственную мембрану, идентичную почечным тканям. Также проводят перитонеальный диализ, который позволяет очистить организм путем циркуляции жидкости в брюшной полости.  Если регулярно и своевременно оказывать дополнительную поддержку пораженному органу, больной сможет полноценно жить и хорошо себя чувствовать.

Описание прибора

Если вам назначили диализ, врач подробно расскажет все особенности процедуры. Специалист объяснит алгоритм очистки крови, принцип работы «искусственной почки», что это такое и как часто необходимо посещать врача.

Устройство, выполняющее функции пораженной почки, выглядит как большой компьютер весом около 80 кг. Процедура фильтрации крови является дорогостоящей и сложной методикой.

Поэтому аппарат установлен в специализированных клиниках. Для обслуживания пациентов необходим опыт работы с наиболее распространенными моделями оборудования.

Стационарная и переносная «искусственная почка» состоит из следующих элементов:

• Компьютерный монитор, на котором высвечиваются краткие сообщения, и есть возможность устанавливать различные режимы.
• Диализатор, который отвечает за фильтрацию в крови пациента вредных микроэлементов.
• Система для изготовления и доставки в диализатор специального раствора.
• Насос, отвечающий за передвижение крови, и накопительный бак, в который вмещается до 110 л жидкости.

Диализатор бывает двух типов: имеющий обычную целлофановую трубку или пластинчатую целлофановую мембрану. Чаще всего используется второй вариант.

Для гемодиализа необходимо беспрерывно откачивать, фильтровать и доставлять обратно в организм больного обработанную кровь. Важно, чтобы после процедуры все полезные микроэлементы, витамины и кислород поступили в полном объеме. Токсины, патогенные бактерии и яды остаются в диализирующем растворе.

Суть процедуры диализа почек

При нарушении работы почек необходимо каждые 2-3 дня проводить гемодиализную фильтрацию крови. Если больной госпитализирован с острой почечной недостаточностью, назначаются ежедневные процедуры. Для стабилизации состояния пациента стационарный или портативный аппарат должен выполнять сразу несколько функций:

1. Выведение следующих элементов: мочевина, креатинин, ядовитые соединения, токсины.
2. Увеличение количества электролитов, насыщение кислородом и улучшение работы головного мозга.
3. Восстановление щелочного баланса.
4. Выведение лишней жидкости, скопившейся в тканях, устранение отечности нижних конечностей.
5. Избавление от сильнейшей наркотической и алкогольной интоксикации.
6. Устранение и предотвращение накопления холестериновых бляшек в сосудах. Профилактика тромбоза, атеросклероза, инсульта, инфаркта.

Также в аппарате присутствует система, предотвращающая появление пузырьков воздуха в сосудах. Процесс поступления крови и ее фильтрации в устройстве искусственной почки должен проходить быстро.

Схема работы «искусственной почки»

Пациентам с нарушением свертываемости крови, повышенным давлением, туберкулезом и острым инфекционным заболеванием нельзя проводить гемодиализ. Поэтому изначально врач назначает полное обследование организма. Если нет противопоказаний, начинается подготовка к применению искусственной почки. Медработник следует регламенту:

1. Формируется фистула (свищ), соединяющая вену и артерию для удобства переливания крови во время первой и последующих процедур.
2. Под местной анестезией в сосуд устанавливают катетер. Он необходим для введения медикаментозных составов.
3. Взвешивание пациента и измерение артериального давления непосредственно перед процедурой.

После перечисленных действий пациент готов к проведению гемодиализа. Процедура длится около 5 часов, в это время можно спать, читать или смотреть телевизор. Нельзя вытягивать катетер и вставать с кушетки.

В зависимости от степени поражения почек необходимо посещать медучреждение 3-4 раза в неделю или ежедневно. После каждой процедуры происходит стерилизация всех элементов и заправка прибора новым раствором.

Оборудование для стационара и для домашнего пользования

В больницах представлены разные виды аппаратов для гемодиализа. Они различаются по уровню потока жидкости, объему обрабатываемой крови.

Дисковые диализаторы позволяют контролировать и корректировать процесс. Капиллярные аппараты работают быстрее, что снижает риск развития тромбов и других осложнений.

В зависимости от состояния пациента назначаются обычное, высокоэффективное и высокопоточное очищение.

Для домашнего пользования учеными российского университета МИЭТа разработана искусственная портативная почка. Данную аппаратуру можно носить на поясе или в специальном чемодане.

Для очищения крови переносным аппаратом медработник формирует фистулу или устанавливает катетер. Процедура проводится в больнице или дома после обучения пациента и изучения инструкции по эксплуатации. Подсоединяется устройство при помощи родственника. Если состояние критическое, за счет медленного потока жидкости можно осуществлять круглосуточный гемодиализ.

Стоимость портативной «искусственной почки»

Если вам назначен хронический гемодиализ, удобнее всего будет купить портативное оборудование. Оно необходимо для предотвращения отравления мочевиной и токсинами. В первые часы после процедуры усиливаются защитные функции организма, что позволяет спровоцировать частичное восстановление почек и печени.

Чтобы узнать, сколько стоит переносная искусственная почка, необходимо проконсультироваться с врачом. Он подскажет, какая мощность диализного аппарата, и скорость потока жидкости подойдет.

Заказать устройство отечественного или зарубежного производителя можно в специализированных магазинах. Стоимость варьируется от 20000 до 25000 долларов, цена зависит от фирмы.

При этом существует необходимость регулярной замены фильтров несколько раз в год.

Имплантация устройства для очистки крови: правда или вымысел

В последнее время американскими учеными разрабатывается устройство, которое способно функционировать сразу после имплантирования в организм. Также мир потрясла новость о создании первого бионического органа в Японии. Клинические исследования проходили на крысах, они подтвердили, что данная методика результативна. Также планируется испытать разработки на свиньях.

Искусственная почка изготовлена из биологических фильтров. Аппарат подойдет для больных с хронической почечной недостаточностью, которые требуют круглосуточного гемодиализа. Имплант значительно облегчит жизнь пациента и позволит ему заниматься привычными делами. С помощью искусственной почки нового поколения кровь очищается от шлаков и токсинов с той же скоростью, что и у здоровых людей.

Биоинженерная почка работает за счет естественного кровообращения и не требует подзарядки, срок ее эксплуатации достигает 10 лет. Она состоит из 15 фильтров и живых почечных клеток.

Преимущества и недостатки операции по пересадке донорского органа

Для лечения почечной недостаточности проводят трансплантацию донорской почки. Для этого удаляют пораженный орган. Данная операция назначается на последних стадиях следующих заболеваний:

• хроническое воспаление почек;
• нефропатия;
• хронический клубочковый нефрит;
• гормональный поликистоз почек;
• выявление злокачественного процесса на 1-2 стадии;
• некроз тканей почки;
• врожденная почечная недостаточность.

Обязательна пересадка здоровой почки новорожденным, иначе постоянный гемодиализ нарушит нормальное физическое развитие малыша. Благодаря операции пациент уже через 2 недели сможет полноценно жить без искусственного очищения крови.

Для успешного приживления новой здоровой почки осуществляется длительный отбор. Часто операцию откладывают на время из-за недостатка донорских органов. Существует высокий риск отторжения чужеродных тканей и нарушение их функционирования. В реабилитационный период у пациента снижается иммунитет, может развиться анемия, постоянная рвота, тошнота, острая боль в спине, заражение крови.

Продолжительность и качество жизни при использовании «искусственной почки»

Портативный и стационарный аппарат «искусственная почка» позволит значительно продлить жизнь людей с почечной недостаточностью. Регулярное очищение крови способствует улучшению состояния здоровья.

Достаточно пройти терапевтический курс, посещая больницу несколько раз в неделю. Если проводить гемодиализ в домашних условиях, то за 3-4 часа можно вывести из организма все токсины и шлаки самостоятельно.

Пациенты, которые вынуждены регулярно проходить гемодиализ, могут прожить еще 6-15 лет. Чаще всего смерть происходит от присоединения вторичной инфекции, заражения крови. Улучшить качество жизни и продлить ее еще на 10 лет можно с помощью трансплантации здоровой почки.

Почечная недостаточность не является смертельной болезнью, но требует постоянного контроля состояния больного. Чтобы очистить кровь от шлаков, токсинов и мочевины, врачи предлагают гемодиализ. Он выполняется с помощью специального аппарата, который способен за 5 часов восстановить нормальное функционирование организма и улучшить кровоток.

Также возможно заменить нефункционирующую почку на донорский орган. При успешном проведении операции пациенту нет необходимости использовать диализатор.

Источник: https://UroMir.ru/nefrologija/operacija/iskusstvennaja-pochka.html

Имплант почки

Во время терапии, при которой нужно очищать кровь, используют аппарат «искусственная почка». Его функция заключается в выведение токсинов из организма человека.

Такой вариант лечения необходим пациентам с острой почечной недостаточностью, отравлением этанолом, наркотическими веществами, лицам которые подверглись радиационному воздействию.

Изобретение и совершенствование его сохраняет жизнедеятельность миллионам людей.

“Искусственная почка” – термин, которым обозначают вспомогательный аппарат, применяемый в процедуре по чистке крови.

Что такое гемодиализ и как он работает?

Очистка крови от шлаков, мочевины, токсинов и других лишних веществ называется гемодиализом. Это прямое соединение пациента с аппаратом, проводящим детоксикацию организма вместо почек. Устройство оснащено насосом, баком с диализирующим раствором, мембраной и капсулой для улавливания воздуха.

От пациента кровь попадает в мембрану, там она соприкасается с раствором, насыщенным электролитами и по принципу диффузии очищается от токсинов. Затем кровь направляется в капсулу фильтра, где избавляется от воздуха, и возвращается в кровеносное русло.

Для удобства медицинского персонала и пациента в вену или артерию вставляют периферийный катетер, который облегчает процесс диализа.

Показание к применению

Если почки перестали выполнять свои функции и их продуктивность около 10%, то искусственное очищение крови становится жизненно важным процессом.

Это случается при острой почечной недостаточности, инфекционных заболеваниях мочевыводящей системы, различных видах отравления организма. Симптомы могут быть разные, но более распространенные — слабость, тошнота, отечность тела, рвота и подъем температуры.

Пациенты, которые, обращаются в больницу с такими жалобами, проходят несколько процедур, для постановки правильного диагноза. В первую очередь, нужно сдать анализ мочи и сделать УЗИ мочевыделительной системы.

Дополнительные исследования, такие как биохимический анализ крови, делают для того, чтобы исключить или подтвердить инфекционные болезни, в том числе гепатиты, которые могли стать катализатором в развитии острой почечной недостаточности.

Виды очищения крови

Аппарат «искусственная почка» изобрели для того чтобы продлить и улучшить качество жизни больным людям. Пациенты желают вести нормальный образ жизни наравне со здоровым человеком. Различают два вида приборов:

• дисковый диализатор;
• капиллярный диализатор.

Какой аппарат подходит пациенту, решает врач на основании анамнеза и анализов. Постоянное усовершенствование конструкции устройства дало возможность проводить несколько видов диализа: обычный, высокоэффективный и высокопоточный.

Проведение процедуры возможно и в домашних условиях, если приобрести аппарат «искусственная почка», но его стоимость недоступна обычным пациентам.

По этой причине, диализ проводят в амбулаторных или стационарных условиях, в зависимости от состояния больного.

Портативное устройство

Компактная первая «искусственная почка», с которым начали проводить клинические исследования, служит самым ожидаемым достижением. Устройство позволит больным людям не тратить время и силы на посещение больницы минимум 3 раза в неделю.

В основе портативного аппарата лежит система очистки воды, но более модернизированная и уменьшенная в размерах. Устройство весит около 4 кг, что дает возможность ходить с ним людям практически любого возраста.

В будущем этот аппарат сможет заменить амбулаторное лечение.

Имплантируемая конструкция

Имплант для почки – разрабатываемое “новшество”  медицины, позволяющее заменить орган искусственным аппаратом.

Такое устройство находится на этапе разработки, но в ближайшем будущем начнутся клинические испытания. Имплант почки работает на основе фильтров, которые состоят из микрочипов и живых клеток почек.

Устройства имеют пористую поверхность, при этом каждая пора имеет свою функциональность. Импланты обрастают клетками, и выполняют такую же функцию, как натуральные почки. Питание происходит с помощью кровообращения.

Не менее важный момент в том, что импланты не отвергаются иммунной системой, и воспринимаются ею, как часть организма.

Имплантируемая «искусственная почка» у человека полностью возьмет на себе работу мочевыводящей системы, и даст возможность вести нормальную жизнь.

Пересадка почки

Такая сложная операция требует сдачи разных анализов, которые подтвердят совместимость органа донора и пациента. Эта процедура состоит из двух этапов — донорского и трансплантационного.

После операции реабилитационный период довольно сложный. Для более благоприятного исхода событий пациенту назначают иммуноподавляющие препараты.

Причиной такой перестраховки является риск отторжения донорского органа иммунной системой, даже при высоких уровнях совместимости.

Как проводится пересадка искусственной почки у человека?

На первом этапе происходит подбор донора и исследование на совместимость. В большинстве случаев это родственники, так как у них больше шансов, что организм не отторгнет орган, который трансплантируется.

Для начала обязательно проводятся анализы на инфекционные заболевание, такие как гепатиты и ВИЧ-инфекции. Нередко донором становится недавно умерший человек, который при жизни дал свое разрешение на изъятие органов. Такую пересадку желательно проводить не позже 2 дней после смерти.

Также важно провести анализы по совместимости группы крови и генетического материала. Операцию делают после тщательных исследований.

Когда противопоказана трансплантация?

Для трансплантации почки требуется мониторинг здоровья пациента до 5 лет и генетическая совместимость с донорским органом.

Ограничениями к проведению операции служат несколько причин одновременно.

Самая распространенная из них это несовместимость генетического материала, что приводит к реакции с лимфоцитами и отторжению. Опухоли злокачественного характера тоже важная причина не проводить трансплантацию.

Если образование доброкачественное, нужно около 5 лет для наблюдения. Только после истечения этого срока возможна пересадка.

Источник: http://ProUrinu.ru/izlechenie/bolezni/iskusstvennaya-pochka.html

Виды и принцип работы аппарата «искусственная почка», процедура гемодиализа

Острая и хроническая почечная недостаточность – серьезные патологии, при которых органы не функционируют должным образом.

Из-за нарушения работы выделительной системы возможен застой мочи. Без очищения организма путем регулярного выведения продуктов метаболизма начинается интоксикация.

Если такому пациенту своевременно не оказать квалифицированную помощь, отравление организма продуктами жизнедеятельности может привести к летальному исходу.

Для выведения токсичных веществ необходимы процедуры с использованием аппарата «искусственная почка».

Что такое искусственная почка

Для удаления токсинов из крови инженерами создан медицинский аппарат, именуемый «искусственная почка». Вес стационарного оборудования составляет более 80 кг.

Такой прибор очищает кровь от отходов жизнедеятельности. Сама процедура называется гемодиализом.

В основе аппарата «искусственная почка» (АИП) лежат биологические процессы очищения организма от токсичных веществ и их выведения, осуществляемые почками. При проведении гемодиализа объем крови пациента не меняется.

Принцип работы аппарата

По конструкции «искусственная почка» представляет собой сложное устройство с несколькими гибкими трубками и резервуарами.

Аппарат состоит из нескольких элементов:

• диализатора;
• перфузионного устройства (своеобразного насоса);
• устройства, смешивающего и подающего диализный раствор;
• монитора для контроля скорости циркуляции крови.

Перфузионное устройство подает кровь к диализатору, а после очистки возвращает ее в организм.

Основа устройства – диализатор. Это резервуар, состоящий из двух частей. Между секциями установлена мембрана для фильтрации. С одной стороны к ней подводится кровь, а с другой – раствор для диализа.

Диализирующие растворы насыщены электролитами почти в той же концентрации, что и в плазме крови. Отходы после очищения крови выводятся из камеры при помощи гибких трубок.

Физико-химические принципы функционирования искусственной почки основаны на фильтрации крови. При этом из крови удаляются вещества с низкой молекулярной массой (калий, натрий, креатинин, аммиак, хлор и т. д.).

Процесс фильтрации полностью контролируется медицинским персоналом при помощи монитора, на котором отображаются основные показатели.

[attention type=red][attention type=green][attention type=yellow]
В норме скорость движения крови составляет 300-450 мл/мин. Если она ниже, длительность процесса увеличивается. При большей скорости кровь хуже очищается.
[/attention][/attention][/attention]

Нормализовать скорость позволяет особая фистула, соединяющая вену и артерию. Она формируется во время специальной операции и позволяет подключать аппарат по мере необходимости без вреда для сосудов.

Фистула необходима в случаях частого проведения диализа.

Основные виды аппаратов «искусственная почка»

По конструкции оборудование для гемодиализа бывает трех видов:

• стационарное. Это громоздкий аппарат, устанавливаемый в клиниках;
• портативное. Уменьшенный переносной аналог стационарного аппарата, который может использоваться в домашних условиях;
• имплантируемая искусственная почка. Использование на практике  такого аппарата пока не представляется возможным, так как это новейшая разработка ученых, которая на данный момент проходит необходимые тесты.

Существует несколько основных видов аппаратов для гемодиализа, отличающихся по типу фильтров:

1. Дисковые. Такие конструкции состоят из 25-35 пластин, выступающих в роли каркаса. Между ними размещается по 2 листа полупроницаемой мембраны. Пластины защищают мембраны от разрыва. Между листами протекает кровь. Недостатком такого типа аппарата является небольшой объем обрабатываемой жидкости.
2. Капиллярные. В таких моделях мембрана состоит из множества полых волокон. Кровь проходит внутри капилляров, которые снаружи омываются диализирующим раствором.

Мембраны по скорости фильтрации разделяются на следующие группы:

• обычные (средняя скорость);
• высокоэффективные (высокая скорость);
• высокоточные (высокая точность при средней скорости).

Каждая больница стремится приобрести наиболее современную модель аппарата. Однако из-за высокой стоимости не всем учреждениям они по карману.

Стационарный аппарат искусственная почка

Стационарный аппарат – это устройство для поддержания почек, устанавливаемое в лечебном заведении. Конструкция такого прибора состоит из:

• гемодиализатора с фильтрационной мембраной;
• системы очистки воды;
• насосной станции;
• монитора.

Для удобства пациента рядом с аппаратом устанавливается кресло-кровать.

Современные модели оборудования для гемодиализа могут работать автономно. Они контролируют состояние пациента, сами изготавливают диализирующий раствор, корректируют его состав в зависимости от показателей больного.

В этом случае автоматизирован весь цикл, включая заполнение систем и их промывку.

Процедуры гемодиализа проводятся амбулаторно или в условиях стационара.

Очищение крови требует строго контроля со стороны медперсонала. Это позволяет предупредить возможные осложнения, которые могут возникать после процедуры.

Портативная искусственная почка

Благодаря новым разработкам производителей медицинского оборудования пациенты с болезнями почек обрели возможность проводить процедуру в домашних условиях. Портативная искусственная почка небольшая по весу (от 4 до 7 кг), но эффективная.

Преимуществами такого аппарата являются:

• отсутствие необходимости обращаться в больницу;
• возможность проведения жизненно важной процедуры в комфортных условиях;
• безопасность благодаря индивидуальному использованию аппарата.

Однако наряду с преимуществами есть и недостатки: высокая стоимость портативной «искусственной почки» и необходимость предварительного обучения пользователей управлению прибором.

Имплантируемая искусственная почка

Разработки в области медицины не прекращаются. Недавно ученые из США представили новый аппарат – «искусственную почку» для имплантации. Это устройство призвано решить проблему нехватки донорских почек для пересадки.

Суть разработки состоит в проведении операции по вживлению в человеческий организм компактного устройства, которое сможет выполнять функцию почек.

Оно содержит биологические фильтры, состоящие из почечных клеток. Работать устройства будет благодаря естественному давлению крови.

Пока устройство проходит испытания в лабораторных условиях. Разработки проводятся для усовершенствования аппарата и повышения эффективности очищения крови.

Показания к проведению гемодиализа

Фильтрацию крови при помощи аппарата назначают в следующих случаях:

• острая или хроническая почечная недостаточность;
• пиелонефрит;
• острый гломерулонефрит;
• сахарный диабет;
• отек легкого либо мозга;

Однако не только болезни почек и нарушение функции выделения могут стать причиной назначения гемодиализа. Манипуляция необходима при отравлениях токсинами.

Гемодиализ может назначаться для очищения организма при передозировке наркотических веществ, алкогольной интоксикации, отравлении химическими веществами и биологическими ядами.

Противопоказания

Существует ряд противопоказаний для проведения гемодиализа:

• кровотечения различного характера;
• тяжелая форма артериальной гипертензии;
• инфекционные заболевания;
• инфаркт и ишемический инсульт;
• туберкулез в открытой форме;
• онкологические заболевания;
• заболевания центральной нервной системы;
• сахарный диабет у пациентов старше 70 лет;
• патологии, влияющие на свертываемость крови.

Также не проводят процедуру фильтрации крови лицам старше 80 лет и пациентам, у которых два или более хронических заболевания.

Однако есть исключение: когда речь идет о спасении жизни пациента, противопоказания не принимаются во внимание. Его подключают к аппарату для очищения организма от токсинов, а при возникновении побочных эффектов назначают дополнительное лечение.

Проведение гемодиализа

Процедура гемодиализа может занимать несколько часов. Повторять ее при хронической форме болезней почек необходимо не менее 2-4 раз в неделю.

Однако в период обострения заболевания очищение крови следует проводить ежедневно до полной стабилизации состояния больного. Продолжительность процесса может увеличиваться при низкой скорости движения крови либо тяжелом состоянии пациента.

Перед началом манипуляции больной должен пройти специальную подготовку. Для начала измеряется пульс и артериальное давление. Затем проводится взвешивание пациента для определения объема воды, подлежащей удалению из организма.

Так как больные с хронической почечной недостаточностью проходят процедуру гемодиализа часто, сосуды могут не справиться с нагрузкой.

Поэтому медики вшивают катетер в паховую вену либо формируют фистулу из вены и артерии. Преимуществом катетера является возможность его использования сразу после установки. Фистулу необходимо подготовить заранее.

Больной располагается в кресле, после чего в сосуд вводится игла с подсоединенной гибкой трубкой, по которой кровь будет поступать в аппарат для диализа.

При этом пациент может смотреть видео, читать и разговаривать. По окончании манипуляции из сосудов извлекаются катетеры (или трубки из катетера), и пациент может отправляться домой.

Возможные осложнения

Никто не может предугадать реакцию организма на специфическое вмешательство.

Процесс очистки может быть сопряжен с рядом побочных эффектов даже при условии применения современных аппаратов «искусственной почки»:

• анемия;
• тошнота и рвотные позывы;
• онемение конечностей;
• изменение артериального давления;
• судороги в мышцах;
• болевые ощущения в области груди либо спины.

При несоблюдении стерильности при проведении процедуры возможно присоединение  инфекциями. Крайне редко наблюдаются аллергические реакции.

Кроме того, вероятно возникновение таких осложнений, как перикардит (воспаление оболочки сердца) и поражение костей. При возникновении осложнений пациенту необходимо обратиться к лечащему врачу для назначения курса лечения.

В заключение

Почечная недостаточность – тяжелое заболевание, которое значительно снижает качество жизни. Постепенное отравление организма негативно влияет на все системы и органы.

Однако процедуры гемодиализа в комплексе с другими методами лечения позволяют продлить жизнь человека. Главное – проводить их в соответствии с правилами.

Эффективность применения аппарата «искусственная почка» зависит от состояния больного и особенностей его организма.

Источник: https://propochki.info/lechenie/vidy-i-printsip-raboty-apparata-iskusstvennaya-pochka-protsedura-gemodializa

Имплантируемая искусственная почка: Биоинженерия, Результаты

Тяжелые нарушения работы почек требуют создания искусственных приспособлений, способных выполнять функции органов выделительной системы.

Одной из важнейших разработок в этой сфере является гемодиализ, следующим этапом стала разработка переносной (внешней) почки, а самым перспективным направлением можно считать имплантируемую искусственную почку.

Ее разработка ведется довольно давно, а первые испытания на человеке, были реализованы в 2017 году и осуществляются до сих пор.

Первый прототип искусственной почки был создан в 1913 году изобретателем Джоном Абелем. Однако аппарат, в первый раз, применил в 1944 году исследователь Вильям Колф. Классический прибор для гемодиализа и в нынешнее время, отличается довольно большими габаритами, и требует нахождения пациента в медицинском учреждении по несколько часов, от двух раз еженедельно.

Рис. — Искусственная почка

Первое портативное устройство для гемодиализной процедуры было представлено в 2007 году. Оно имеет сравнительно компактные габариты и весит примерно 4 килограмма. Прибор называется “носимой искусственной почкой” (НИП).

Пациент, имеющий тяжелые почечные патологии, может носить этот прибор постоянно. В случае необходимости, врач подключает прибор к вене, запуская диализ. Но очищение крови протекает медленнее, чем при стационарном гемодиализе.

[attention type=red][attention type=green][attention type=yellow]
Прибор помещают на поясничной области пациента, к нему присоединяются насосы и сменные кассеты с фильтрующими компонентами.
[/attention][/attention][/attention]

Тестирование такого механизма было реализовано в 2004 году, а в 2006 его зарегистрировали в Патентном бюро в США.

В недалеком прошлом, ученые Калифорнийского университета заявили, что создана имплантируемая почка. Ее структуру составляет большое количество микрофильтров, предназначенных для очищения крови пациента. Сейчас ведутся исследования, необходимые для того, чтобы предусмотреть все нюансы внедрения новой технологии в медицинскую практику.

• 1 Биоинженерия
• 2 Результаты
• 3 Заключение
• 4 Автор
• 5 Редактор

В 2010 году был изобретен гемодиализный имплант, какой сопоставим по габаритам с человеческой почкой. Имплант содержит в основе биореактор с культурой клеток, составляющих почечные канальцы. Он способен в полной мере, осуществлять обменные функции почек. Проект был возобновлен в 2013 году, и на современном этапе ведутся необходимые исследования.

Исследования по пересадке выращиваемых, на бесклеточной основе, имплантов крысам, завершились успешно. Это подтверждают публикации в научных журналах США. Выращивание имплантируемой почки началось с экспериментальных работ по вымыванию клеток из неработающего органа.

Не менялась форма и строение почки, но на межклеточном уровне размещались белки, которые подавали сигнал к росту. После этого матрикс промывали клетками, выделенными из почек новорожденных крыс.

Они располагались на пустых местах, начинали выполнять необходимые функции. И уже готовую почку вживляли крысам, наблюдая в последующем за тем, как пересаженный имплант справляется со своими функциями.

Создание имплантируемой почки можно считать прорывом, поскольку подобные импланты могут решить вопрос недостатка донорских органов. Их создание потребовало применения современных нанотехнологий, используемых в микроэлектронике.

Искусственная почка включает в структуру фильтры с микропорами для реализации фильтрационной функции. Вокруг фильтров располагаются живые почечный клетки, необходимые для реализации функций, какие не может выполнять искусственный орган — это обменная функция и выведение продуктов обмена из организма.

В ходе исследований было выяснено, что импланты функционируют приемлемо, однако их работа несколько хуже функционирования здоровой почки.

Специалисты говорят о том, что применение матриксов без включения клеток, все же является способом получения уникальной замены для почек.

[attention type=green][attention type=yellow][attention type=red]
Искусственный имплант имеет способность в полной мере осуществлять фильтрационную функцию. Он не отторгается организмом, поскольку не провоцирует реакцию иммунного ответа.
[/attention][/attention][/attention]

Ученые заявляли о планируемых клинических испытаниях на пациентах — они должны были начаться в 2017 году. По всей видимости, работы ведутся и сейчас, поскольку результаты исследований пока не опубликованы.

Результаты

Благодаря изобретению искусственной имплантируемой почки, у пациентов с тяжелыми заболеваниями выделительной системы, существенно повысится качество жизни. По словам Уильяма Фиссела, участвующего в проекте, у исследователей получилось создать копию природного фильтра, и это должно помочь пациентам в замене жизненно важных функций почки.

Преимуществом такой технологии также является то, что имплантируемый искусственный орган начинает мгновенно, в полной мере, осуществлять свои функции, а донорский орган, начинает полноценно функционировать спустя две недели реабилитации. Искусственный имплант будет сохранять работоспособность на протяжении 10 лет.

Заключение

Искусственная почка — биогибридный прибор, какой будет выполнять функции органа, благодаря которому пациентам больше не потребуется проведение диализа. Главной целью ученых, на данный момент, является компактность размеров искусственного органа для возможности пересадки его в брюшную полость.

В прибор будут включены живые почечные клетки и микрочипы для их контроля. Сокращения сердца пациента будут создавать давление, необходимое для реализации фильтрационной функции. Микрочипы, по словам доктора Фиссела, отличаются высокой производительностью и точностью, что позволяет им контролировать процесс очистки крови.

В каждом искусственном органе, будет содержаться примерно 15 микрочипов. Они будут установлены последовательно друг за другом.

Между ними будут расположены мембраны, заселенные живыми клетками, какие и будут фильтровать кровь и выполнять реабсорбционную функцию.

Живые клетки хорошо растут на питательных средах, благодаря чему у исследователей не возникает проблем по их получению в требуемом количестве.

В имплантируемом импланте нет необходимости в элементах питания, поскольку давление для осуществления фильтрации создается сердцем.

Однако, здесь возникает проблемный вопрос настройки динамики жидкости для того, чтобы кровь пропускалась фильтрационной системой без формирования тромбов.

[attention type=yellow][attention type=red][attention type=green]
Аманда Бак, инженер, специалист по механике жидкостей, применила компьютерное моделирование для оптимизации формы канальцев внутри фильтра и достижения плавности потока крови.
[/attention][/attention][/attention]

Проект по созданию искусственной имплантируемой почки объединил множество ученых из разных отраслей науки. В настоящее время еще продолжаются исследования, и их важность нельзя недооценивать: внедрение подобной технологии в современную медицину позволит решить множество проблем для пациентов с тяжелыми патологиями почек.

Автор

Костерина Наталья Сергеевна

Источник: https://uran.help/surgery/implantiruemaya-iskusstvennaya-pochka.html

Аппарат искусственной почки для гемодиализа

Искусственная портативная или стационарная почка применяется для лечения тяжелобольных и поддержания их нормальной жизнедеятельности.

С помощью устройства очищают кровь от вредных веществ, из организма выводится мочевина и лишняя жидкость, восстанавливается водно-солевой обмен, предотвращается развитие гипертензии.

Гемодиализ проводится в специализированных центрах, больницах или в домашних условиях при наличии переносного аппарата.

Устройство «Искусственная почка» для гемодиализа

При нарушении физиологии почек в организме человека постепенно накапливаются токсины, яды и мочевина. В результате происходит сильнейшее отравление, гипоксия головного мозга и смерть. Специально для людей с почечной недостаточностью разработан аппарат для гемодиализа.

Во время процедуры происходит фильтрация крови через искусственную мембрану, идентичную почечным тканям. Также проводят перитонеальный диализ, который позволяет очистить организм путем циркуляции жидкости в брюшной полости.  Если регулярно и своевременно оказывать дополнительную поддержку пораженному органу, больной сможет полноценно жить и хорошо себя чувствовать.

Описание прибора

Если вам назначили диализ, врач подробно расскажет все особенности процедуры. Специалист объяснит алгоритм очистки крови, принцип работы «искусственной почки», что это такое и как часто необходимо посещать врача.

Устройство, выполняющее функции пораженной почки, выглядит как большой компьютер весом около 80 кг. Процедура фильтрации крови является дорогостоящей и сложной методикой.

Поэтому аппарат установлен в специализированных клиниках. Для обслуживания пациентов необходим опыт работы с наиболее распространенными моделями оборудования.

Стационарная и переносная «искусственная почка» состоит из следующих элементов:

• Компьютерный монитор, на котором высвечиваются краткие сообщения, и есть возможность устанавливать различные режимы.
• Диализатор, который отвечает за фильтрацию в крови пациента вредных микроэлементов.
• Система для изготовления и доставки в диализатор специального раствора.
• Насос, отвечающий за передвижение крови, и накопительный бак, в который вмещается до 110 л жидкости.

Диализатор бывает двух типов: имеющий обычную целлофановую трубку или пластинчатую целлофановую мембрану. Чаще всего используется второй вариант.

Для гемодиализа необходимо беспрерывно откачивать, фильтровать и доставлять обратно в организм больного обработанную кровь. Важно, чтобы после процедуры все полезные микроэлементы, витамины и кислород поступили в полном объеме. Токсины, патогенные бактерии и яды остаются в диализирующем растворе.

Суть процедуры диализа почек

При нарушении работы почек необходимо каждые 2-3 дня проводить гемодиализную фильтрацию крови. Если больной госпитализирован с острой почечной недостаточностью, назначаются ежедневные процедуры. Для стабилизации состояния пациента стационарный или портативный аппарат должен выполнять сразу несколько функций:

1. Выведение следующих элементов: мочевина, креатинин, ядовитые соединения, токсины.
2. Увеличение количества электролитов, насыщение кислородом и улучшение работы головного мозга.
3. Восстановление щелочного баланса.
4. Выведение лишней жидкости, скопившейся в тканях, устранение отечности нижних конечностей.
5. Избавление от сильнейшей наркотической и алкогольной интоксикации.
6. Устранение и предотвращение накопления холестериновых бляшек в сосудах. Профилактика тромбоза, атеросклероза, инсульта, инфаркта.

Также в аппарате присутствует система, предотвращающая появление пузырьков воздуха в сосудах. Процесс поступления крови и ее фильтрации в устройстве искусственной почки должен проходить быстро.

Схема работы «искусственной почки»

Пациентам с нарушением свертываемости крови, повышенным давлением, туберкулезом и острым инфекционным заболеванием нельзя проводить гемодиализ. Поэтому изначально врач назначает полное обследование организма. Если нет противопоказаний, начинается подготовка к применению искусственной почки. Медработник следует регламенту:

1. Формируется фистула (свищ), соединяющая вену и артерию для удобства переливания крови во время первой и последующих процедур.
2. Под местной анестезией в сосуд устанавливают катетер. Он необходим для введения медикаментозных составов.
3. Взвешивание пациента и измерение артериального давления непосредственно перед процедурой.

После перечисленных действий пациент готов к проведению гемодиализа. Процедура длится около 5 часов, в это время можно спать, читать или смотреть телевизор. Нельзя вытягивать катетер и вставать с кушетки.

В зависимости от степени поражения почек необходимо посещать медучреждение 3-4 раза в неделю или ежедневно. После каждой процедуры происходит стерилизация всех элементов и заправка прибора новым раствором.

Оборудование для стационара и для домашнего пользования

В больницах представлены разные виды аппаратов для гемодиализа. Они различаются по уровню потока жидкости, объему обрабатываемой крови.

Дисковые диализаторы позволяют контролировать и корректировать процесс. Капиллярные аппараты работают быстрее, что снижает риск развития тромбов и других осложнений.

В зависимости от состояния пациента назначаются обычное, высокоэффективное и высокопоточное очищение.

Для домашнего пользования учеными российского университета МИЭТа разработана искусственная портативная почка. Данную аппаратуру можно носить на поясе или в специальном чемодане.

Для очищения крови переносным аппаратом медработник формирует фистулу или устанавливает катетер. Процедура проводится в больнице или дома после обучения пациента и изучения инструкции по эксплуатации. Подсоединяется устройство при помощи родственника. Если состояние критическое, за счет медленного потока жидкости можно осуществлять круглосуточный гемодиализ.

Стоимость портативной «искусственной почки»

Если вам назначен хронический гемодиализ, удобнее всего будет купить портативное оборудование. Оно необходимо для предотвращения отравления мочевиной и токсинами. В первые часы после процедуры усиливаются защитные функции организма, что позволяет спровоцировать частичное восстановление почек и печени.

Чтобы узнать, сколько стоит переносная искусственная почка, необходимо проконсультироваться с врачом. Он подскажет, какая мощность диализного аппарата, и скорость потока жидкости подойдет.

Заказать устройство отечественного или зарубежного производителя можно в специализированных магазинах. Стоимость варьируется от 20000 до 25000 долларов, цена зависит от фирмы.

При этом существует необходимость регулярной замены фильтров несколько раз в год.

Имплантация устройства для очистки крови: правда или вымысел

В последнее время американскими учеными разрабатывается устройство, которое способно функционировать сразу после имплантирования в организм. Также мир потрясла новость о создании первого бионического органа в Японии. Клинические исследования проходили на крысах, они подтвердили, что данная методика результативна. Также планируется испытать разработки на свиньях.

Искусственная почка изготовлена из биологических фильтров. Аппарат подойдет для больных с хронической почечной недостаточностью, которые требуют круглосуточного гемодиализа. Имплант значительно облегчит жизнь пациента и позволит ему заниматься привычными делами. С помощью искусственной почки нового поколения кровь очищается от шлаков и токсинов с той же скоростью, что и у здоровых людей.

Биоинженерная почка работает за счет естественного кровообращения и не требует подзарядки, срок ее эксплуатации достигает 10 лет. Она состоит из 15 фильтров и живых почечных клеток.

Преимущества и недостатки операции по пересадке донорского органа

Для лечения почечной недостаточности проводят трансплантацию донорской почки. Для этого удаляют пораженный орган. Данная операция назначается на последних стадиях следующих заболеваний:

• хроническое воспаление почек;
• нефропатия;
• хронический клубочковый нефрит;
• гормональный поликистоз почек;
• выявление злокачественного процесса на 1-2 стадии;
• некроз тканей почки;
• врожденная почечная недостаточность.

Обязательна пересадка здоровой почки новорожденным, иначе постоянный гемодиализ нарушит нормальное физическое развитие малыша. Благодаря операции пациент уже через 2 недели сможет полноценно жить без искусственного очищения крови.

Для успешного приживления новой здоровой почки осуществляется длительный отбор. Часто операцию откладывают на время из-за недостатка донорских органов. Существует высокий риск отторжения чужеродных тканей и нарушение их функционирования. В реабилитационный период у пациента снижается иммунитет, может развиться анемия, постоянная рвота, тошнота, острая боль в спине, заражение крови.

Продолжительность и качество жизни при использовании «искусственной почки»

Портативный и стационарный аппарат «искусственная почка» позволит значительно продлить жизнь людей с почечной недостаточностью. Регулярное очищение крови способствует улучшению состояния здоровья.

Достаточно пройти терапевтический курс, посещая больницу несколько раз в неделю. Если проводить гемодиализ в домашних условиях, то за 3-4 часа можно вывести из организма все токсины и шлаки самостоятельно.

Пациенты, которые вынуждены регулярно проходить гемодиализ, могут прожить еще 6-15 лет. Чаще всего смерть происходит от присоединения вторичной инфекции, заражения крови. Улучшить качество жизни и продлить ее еще на 10 лет можно с помощью трансплантации здоровой почки.

Почечная недостаточность не является смертельной болезнью, но требует постоянного контроля состояния больного. Чтобы очистить кровь от шлаков, токсинов и мочевины, врачи предлагают гемодиализ. Он выполняется с помощью специального аппарата, который способен за 5 часов восстановить нормальное функционирование организма и улучшить кровоток.

Также возможно заменить нефункционирующую почку на донорский орган. При успешном проведении операции пациенту нет необходимости использовать диализатор.

Источник: https://UroMir.ru/nefrologija/operacija/iskusstvennaja-pochka.html

Имплант почки

Во время терапии, при которой нужно очищать кровь, используют аппарат «искусственная почка». Его функция заключается в выведение токсинов из организма человека.

Такой вариант лечения необходим пациентам с острой почечной недостаточностью, отравлением этанолом, наркотическими веществами, лицам которые подверглись радиационному воздействию.

Изобретение и совершенствование его сохраняет жизнедеятельность миллионам людей.

“Искусственная почка” – термин, которым обозначают вспомогательный аппарат, применяемый в процедуре по чистке крови.

Что такое гемодиализ и как он работает?

Очистка крови от шлаков, мочевины, токсинов и других лишних веществ называется гемодиализом. Это прямое соединение пациента с аппаратом, проводящим детоксикацию организма вместо почек. Устройство оснащено насосом, баком с диализирующим раствором, мембраной и капсулой для улавливания воздуха.

От пациента кровь попадает в мембрану, там она соприкасается с раствором, насыщенным электролитами и по принципу диффузии очищается от токсинов. Затем кровь направляется в капсулу фильтра, где избавляется от воздуха, и возвращается в кровеносное русло.

Для удобства медицинского персонала и пациента в вену или артерию вставляют периферийный катетер, который облегчает процесс диализа.

Показание к применению

Если почки перестали выполнять свои функции и их продуктивность около 10%, то искусственное очищение крови становится жизненно важным процессом.

Это случается при острой почечной недостаточности, инфекционных заболеваниях мочевыводящей системы, различных видах отравления организма. Симптомы могут быть разные, но более распространенные — слабость, тошнота, отечность тела, рвота и подъем температуры.

Пациенты, которые, обращаются в больницу с такими жалобами, проходят несколько процедур, для постановки правильного диагноза. В первую очередь, нужно сдать анализ мочи и сделать УЗИ мочевыделительной системы.

Дополнительные исследования, такие как биохимический анализ крови, делают для того, чтобы исключить или подтвердить инфекционные болезни, в том числе гепатиты, которые могли стать катализатором в развитии острой почечной недостаточности.

Виды очищения крови

Аппарат «искусственная почка» изобрели для того чтобы продлить и улучшить качество жизни больным людям. Пациенты желают вести нормальный образ жизни наравне со здоровым человеком. Различают два вида приборов:

• дисковый диализатор;
• капиллярный диализатор.

Какой аппарат подходит пациенту, решает врач на основании анамнеза и анализов. Постоянное усовершенствование конструкции устройства дало возможность проводить несколько видов диализа: обычный, высокоэффективный и высокопоточный.

Проведение процедуры возможно и в домашних условиях, если приобрести аппарат «искусственная почка», но его стоимость недоступна обычным пациентам.

По этой причине, диализ проводят в амбулаторных или стационарных условиях, в зависимости от состояния больного.

Портативное устройство

Компактная первая «искусственная почка», с которым начали проводить клинические исследования, служит самым ожидаемым достижением. Устройство позволит больным людям не тратить время и силы на посещение больницы минимум 3 раза в неделю.

В основе портативного аппарата лежит система очистки воды, но более модернизированная и уменьшенная в размерах. Устройство весит около 4 кг, что дает возможность ходить с ним людям практически любого возраста.

В будущем этот аппарат сможет заменить амбулаторное лечение.

Имплантируемая конструкция

Имплант для почки – разрабатываемое “новшество”  медицины, позволяющее заменить орган искусственным аппаратом.

Такое устройство находится на этапе разработки, но в ближайшем будущем начнутся клинические испытания. Имплант почки работает на основе фильтров, которые состоят из микрочипов и живых клеток почек.

Устройства имеют пористую поверхность, при этом каждая пора имеет свою функциональность. Импланты обрастают клетками, и выполняют такую же функцию, как натуральные почки. Питание происходит с помощью кровообращения.

Не менее важный момент в том, что импланты не отвергаются иммунной системой, и воспринимаются ею, как часть организма.

Имплантируемая «искусственная почка» у человека полностью возьмет на себе работу мочевыводящей системы, и даст возможность вести нормальную жизнь.

Пересадка почки

Такая сложная операция требует сдачи разных анализов, которые подтвердят совместимость органа донора и пациента. Эта процедура состоит из двух этапов — донорского и трансплантационного.

После операции реабилитационный период довольно сложный. Для более благоприятного исхода событий пациенту назначают иммуноподавляющие препараты.

Причиной такой перестраховки является риск отторжения донорского органа иммунной системой, даже при высоких уровнях совместимости.

Как проводится пересадка искусственной почки у человека?

На первом этапе происходит подбор донора и исследование на совместимость. В большинстве случаев это родственники, так как у них больше шансов, что организм не отторгнет орган, который трансплантируется.

Для начала обязательно проводятся анализы на инфекционные заболевание, такие как гепатиты и ВИЧ-инфекции. Нередко донором становится недавно умерший человек, который при жизни дал свое разрешение на изъятие органов. Такую пересадку желательно проводить не позже 2 дней после смерти.

Также важно провести анализы по совместимости группы крови и генетического материала. Операцию делают после тщательных исследований.

Когда противопоказана трансплантация?

Для трансплантации почки требуется мониторинг здоровья пациента до 5 лет и генетическая совместимость с донорским органом.

Ограничениями к проведению операции служат несколько причин одновременно.

Самая распространенная из них это несовместимость генетического материала, что приводит к реакции с лимфоцитами и отторжению. Опухоли злокачественного характера тоже важная причина не проводить трансплантацию.

Если образование доброкачественное, нужно около 5 лет для наблюдения. Только после истечения этого срока возможна пересадка.

Источник: http://ProUrinu.ru/izlechenie/bolezni/iskusstvennaya-pochka.html

Виды и принцип работы аппарата «искусственная почка», процедура гемодиализа

Острая и хроническая почечная недостаточность – серьезные патологии, при которых органы не функционируют должным образом.

Из-за нарушения работы выделительной системы возможен застой мочи. Без очищения организма путем регулярного выведения продуктов метаболизма начинается интоксикация.

Если такому пациенту своевременно не оказать квалифицированную помощь, отравление организма продуктами жизнедеятельности может привести к летальному исходу.

Для выведения токсичных веществ необходимы процедуры с использованием аппарата «искусственная почка».

Что такое искусственная почка

Для удаления токсинов из крови инженерами создан медицинский аппарат, именуемый «искусственная почка». Вес стационарного оборудования составляет более 80 кг.

Такой прибор очищает кровь от отходов жизнедеятельности. Сама процедура называется гемодиализом.

В основе аппарата «искусственная почка» (АИП) лежат биологические процессы очищения организма от токсичных веществ и их выведения, осуществляемые почками. При проведении гемодиализа объем крови пациента не меняется.

Принцип работы аппарата

По конструкции «искусственная почка» представляет собой сложное устройство с несколькими гибкими трубками и резервуарами.

Аппарат состоит из нескольких элементов:

• диализатора;
• перфузионного устройства (своеобразного насоса);
• устройства, смешивающего и подающего диализный раствор;
• монитора для контроля скорости циркуляции крови.

Перфузионное устройство подает кровь к диализатору, а после очистки возвращает ее в организм.

Основа устройства – диализатор. Это резервуар, состоящий из двух частей. Между секциями установлена мембрана для фильтрации. С одной стороны к ней подводится кровь, а с другой – раствор для диализа.

Диализирующие растворы насыщены электролитами почти в той же концентрации, что и в плазме крови. Отходы после очищения крови выводятся из камеры при помощи гибких трубок.

Физико-химические принципы функционирования искусственной почки основаны на фильтрации крови. При этом из крови удаляются вещества с низкой молекулярной массой (калий, натрий, креатинин, аммиак, хлор и т. д.).

Процесс фильтрации полностью контролируется медицинским персоналом при помощи монитора, на котором отображаются основные показатели.

[attention type=red][attention type=green][attention type=yellow]
В норме скорость движения крови составляет 300-450 мл/мин. Если она ниже, длительность процесса увеличивается. При большей скорости кровь хуже очищается.
[/attention][/attention][/attention]

Нормализовать скорость позволяет особая фистула, соединяющая вену и артерию. Она формируется во время специальной операции и позволяет подключать аппарат по мере необходимости без вреда для сосудов.

Фистула необходима в случаях частого проведения диализа.

Основные виды аппаратов «искусственная почка»

По конструкции оборудование для гемодиализа бывает трех видов:

• стационарное. Это громоздкий аппарат, устанавливаемый в клиниках;
• портативное. Уменьшенный переносной аналог стационарного аппарата, который может использоваться в домашних условиях;
• имплантируемая искусственная почка. Использование на практике  такого аппарата пока не представляется возможным, так как это новейшая разработка ученых, которая на данный момент проходит необходимые тесты.

Существует несколько основных видов аппаратов для гемодиализа, отличающихся по типу фильтров:

1. Дисковые. Такие конструкции состоят из 25-35 пластин, выступающих в роли каркаса. Между ними размещается по 2 листа полупроницаемой мембраны. Пластины защищают мембраны от разрыва. Между листами протекает кровь. Недостатком такого типа аппарата является небольшой объем обрабатываемой жидкости.
2. Капиллярные. В таких моделях мембрана состоит из множества полых волокон. Кровь проходит внутри капилляров, которые снаружи омываются диализирующим раствором.

Мембраны по скорости фильтрации разделяются на следующие группы:

• обычные (средняя скорость);
• высокоэффективные (высокая скорость);
• высокоточные (высокая точность при средней скорости).

Каждая больница стремится приобрести наиболее современную модель аппарата. Однако из-за высокой стоимости не всем учреждениям они по карману.

Стационарный аппарат искусственная почка

Стационарный аппарат – это устройство для поддержания почек, устанавливаемое в лечебном заведении. Конструкция такого прибора состоит из:

• гемодиализатора с фильтрационной мембраной;
• системы очистки воды;
• насосной станции;
• монитора.

Для удобства пациента рядом с аппаратом устанавливается кресло-кровать.

Современные модели оборудования для гемодиализа могут работать автономно. Они контролируют состояние пациента, сами изготавливают диализирующий раствор, корректируют его состав в зависимости от показателей больного.

В этом случае автоматизирован весь цикл, включая заполнение систем и их промывку.

Процедуры гемодиализа проводятся амбулаторно или в условиях стационара.

Очищение крови требует строго контроля со стороны медперсонала. Это позволяет предупредить возможные осложнения, которые могут возникать после процедуры.

Портативная искусственная почка

Благодаря новым разработкам производителей медицинского оборудования пациенты с болезнями почек обрели возможность проводить процедуру в домашних условиях. Портативная искусственная почка небольшая по весу (от 4 до 7 кг), но эффективная.

Преимуществами такого аппарата являются:

• отсутствие необходимости обращаться в больницу;
• возможность проведения жизненно важной процедуры в комфортных условиях;
• безопасность благодаря индивидуальному использованию аппарата.

Однако наряду с преимуществами есть и недостатки: высокая стоимость портативной «искусственной почки» и необходимость предварительного обучения пользователей управлению прибором.

Имплантируемая искусственная почка

Разработки в области медицины не прекращаются. Недавно ученые из США представили новый аппарат – «искусственную почку» для имплантации. Это устройство призвано решить проблему нехватки донорских почек для пересадки.

Суть разработки состоит в проведении операции по вживлению в человеческий организм компактного устройства, которое сможет выполнять функцию почек.

Оно содержит биологические фильтры, состоящие из почечных клеток. Работать устройства будет благодаря естественному давлению крови.

Пока устройство проходит испытания в лабораторных условиях. Разработки проводятся для усовершенствования аппарата и повышения эффективности очищения крови.

Показания к проведению гемодиализа

Фильтрацию крови при помощи аппарата назначают в следующих случаях:

• острая или хроническая почечная недостаточность;
• пиелонефрит;
• острый гломерулонефрит;
• сахарный диабет;
• отек легкого либо мозга;

Однако не только болезни почек и нарушение функции выделения могут стать причиной назначения гемодиализа. Манипуляция необходима при отравлениях токсинами.

Гемодиализ может назначаться для очищения организма при передозировке наркотических веществ, алкогольной интоксикации, отравлении химическими веществами и биологическими ядами.

Противопоказания

Существует ряд противопоказаний для проведения гемодиализа:

• кровотечения различного характера;
• тяжелая форма артериальной гипертензии;
• инфекционные заболевания;
• инфаркт и ишемический инсульт;
• туберкулез в открытой форме;
• онкологические заболевания;
• заболевания центральной нервной системы;
• сахарный диабет у пациентов старше 70 лет;
• патологии, влияющие на свертываемость крови.

Также не проводят процедуру фильтрации крови лицам старше 80 лет и пациентам, у которых два или более хронических заболевания.

Однако есть исключение: когда речь идет о спасении жизни пациента, противопоказания не принимаются во внимание. Его подключают к аппарату для очищения организма от токсинов, а при возникновении побочных эффектов назначают дополнительное лечение.

Проведение гемодиализа

Процедура гемодиализа может занимать несколько часов. Повторять ее при хронической форме болезней почек необходимо не менее 2-4 раз в неделю.

Однако в период обострения заболевания очищение крови следует проводить ежедневно до полной стабилизации состояния больного. Продолжительность процесса может увеличиваться при низкой скорости движения крови либо тяжелом состоянии пациента.

Перед началом манипуляции больной должен пройти специальную подготовку. Для начала измеряется пульс и артериальное давление. Затем проводится взвешивание пациента для определения объема воды, подлежащей удалению из организма.

Так как больные с хронической почечной недостаточностью проходят процедуру гемодиализа часто, сосуды могут не справиться с нагрузкой.

Поэтому медики вшивают катетер в паховую вену либо формируют фистулу из вены и артерии. Преимуществом катетера является возможность его использования сразу после установки. Фистулу необходимо подготовить заранее.

Больной располагается в кресле, после чего в сосуд вводится игла с подсоединенной гибкой трубкой, по которой кровь будет поступать в аппарат для диализа.

При этом пациент может смотреть видео, читать и разговаривать. По окончании манипуляции из сосудов извлекаются катетеры (или трубки из катетера), и пациент может отправляться домой.

Возможные осложнения

Никто не может предугадать реакцию организма на специфическое вмешательство.

Процесс очистки может быть сопряжен с рядом побочных эффектов даже при условии применения современных аппаратов «искусственной почки»:

• анемия;
• тошнота и рвотные позывы;
• онемение конечностей;
• изменение артериального давления;
• судороги в мышцах;
• болевые ощущения в области груди либо спины.

При несоблюдении стерильности при проведении процедуры возможно присоединение  инфекциями. Крайне редко наблюдаются аллергические реакции.

Кроме того, вероятно возникновение таких осложнений, как перикардит (воспаление оболочки сердца) и поражение костей. При возникновении осложнений пациенту необходимо обратиться к лечащему врачу для назначения курса лечения.

В заключение

Почечная недостаточность – тяжелое заболевание, которое значительно снижает качество жизни. Постепенное отравление организма негативно влияет на все системы и органы.

Однако процедуры гемодиализа в комплексе с другими методами лечения позволяют продлить жизнь человека. Главное – проводить их в соответствии с правилами.

Эффективность применения аппарата «искусственная почка» зависит от состояния больного и особенностей его организма.

Источник: https://propochki.info/lechenie/vidy-i-printsip-raboty-apparata-iskusstvennaya-pochka-protsedura-gemodializa

Источник: https://ru.medic-life.com/implantable-artificial-kidney-moves-closer-to-reality-11839