Исследование принципов построения биотехнической системы и разработка аппаратуры экстракорпорального искусственного очищения крови

• Автор: Гринвальд, Виктор Матвеевич
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 387 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава 1. Биотехническая система экстракорпорального искусственного очищения крови и её аппаратурная реализация
1.1. Моделирование структуры и целевых функций биотехнической системы экстракорпорального искусственного очищения крови
1.2. Математическое моделирование биотехнической системы экстракорпорального искусственного очищения крови
1.2.1. Математическое моделирование процесса экстракорпорального искусственного очищения крови
1.2.2. Математическое моделирование процессов массопере-носа в биотехнической системе экстракорпорального искусственного очищения крови
1.3. Обоснование структуры и функциональных характеристик аппаратуры экстракорпорального искусственного очищения крови
1.4. Классификация аппаратуры экстракорпорального искусственного очищения крови
Выводы к главе
Глава 2. Перфузионная аппаратура экстракорпорального искусственного очищения крови
2.1. Моделирование структуры и обоснование функциональных
и технических характеристик перфузионной аппаратуры
2.2. Исследование зависимости расхода, создаваемого роликовым насосом, от конструктивных и эксплуатационных параметров роликового роторного привода
2.3. Аналитическое моделирование параметров одноигольной перфузии
Выводы к главе

Глава 3. Гемодиализная аппаратура экстракорпорального искусственного очищения
3.1. Классификация аппаратуры для гемодиализа
3.2. Моделирование процесса массопереноса в биотехнической системе гемодиализа и обоснование функциональных и технических

характеристик гемодиализной аппаратуры
3.3. Исследование принципов построения диализных систем гемодиализной аппаратуры
3.3.1. Обоснование принципов построения и технической реализации генераторов диализата
3.3.2. Алгоритм управления приготовлением диализата генераторами с непрерывным приготовлением диализирующего раствора
3.3.3. Обоснование принципов построения и технической реализации распределителей диализата
3.4. Техническое обеспечение аппаратуры для гемодиализа
Выводы к главе
Глава 4. Гемодиализная аппаратура экстракорпорального
искусственного очищения с регенерацией диализата
4.1. Методы и технические средства регенерации диализата
4.1.1. Сорбционная регенерация диализата и гемодиализная аппаратура для её реализации
4.1.2. Теоретическое обоснование и экспериментальные исследования термической регенерация диализата
4.1.3. Исследование принципов построения и разработка гемодиализной аппаратуры с электрохимической регенерацией диализата
4.2. Теоретические и экспериментальные исследования и разработка конструкции электролизера диализирующего раствора
4.2.1. Определение конструктивных и энергетических параметров электролизера

4.2.2. Обоснование применения биметаллических титан-пла-тиновых электродов-катализаторов для электролиза отработанного диализата
4.2.3. Математическое моделирование процессов массопереноса
в электролизере
4.2.4. Аналитическое моделирование плотности диффузионного
тока и реакционной модели окисления мочевины
4.2.5. Дизайн электролизера и результаты его экспериментальных исследований
Выводы к главе
Глава 5. Компьютеризация аппаратуры экстракорпорального искусственного очищения крови
5.1. Системная компьютеризации АИО
5.2. Исследование компьютеризации полиблочной АИО
5.3. Принципы построения интерфейсов пользователя в АИО
5.4. Исследование компьютеризации моноблочной АИО
Выводы к главе
Глава 6. Аппаратура для низкопоточных методов
экстракорпорального искусственного очищения крови
6.1. Особенности методов низкопоточной детоксикации
6.2. Концепция построения и медико-технические характеристики аппаратуры для низкопоточных методов детоксикации
Выводы к главе
Глава 7. Кровопроводящие изделия однократного применения для экстракорпорального искусственного очищения
7.1. Мембранные массообменные устройства
7.2. Кровопроводящие магистрали однократного применения
Выводы к главе

имин и имак - соответственно минимально и максимально физиологически допустимые значения скорости выведения из организма избытка жидкости при естественном очищении.
Таким образом, одними из основных функциональных характеристик биологической системы очищения организма являются [21, 23, 57, 241]:
1) стабилизация ионного состава внутренней среды организма на физиологически нормально допустимом уровне;
2) очищение организма от низко- и среднемолекулярных продуктов жизнедеятельности с физиологически допустимой скоростью;
3) удаление из организма избытка жидкости с физиологически допустимой скоростью.
Вследствие нарушения в организме функций органов, обеспечивающих поддержание водно-электролитного баланса в физиологически нормальных пределах и детоксикацию организма, наступают патологические состояния, при которых
О < ас,/Л < (1.25)
или 0 < бУ/сЙ < имин . (1-26)
Так, при нарушении экскреторной функции почек наступает почечная недостаточность [23, 57, 97, 101, 136, 233], характеризуемая гиперконцентрациями в крови натрия, калия, мочевины, креатинина, мочевой кислоты и других веществ, а также гипергидратацией организма. Развитие почечной недостаточности может завершиться летальным исходом, если не оказать на организм нормализующего воздействия, например, посредством технических средств, обеспечивающих искусственное очищение (рис. 1.4).
В медицинской практике искусственное очищение неразрывно связано с использованием искусственных органов, которыми принято называть «технические устройства, предназначенные для временной или постоянной замены функций какого-либо внутреннего органа человека» [24]. Отсутствие в этом определении каких-либо ограничений функционального назначения естественного прототипа позволяет считать, что замещаемая функция может участ-