Программно-аппаратный комплекс для анализа технических характеристик и повышения эффективности функционирования систем диализного очищения крови

• Автор: Базаев, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Оглавление.
Введение.

ГЛАВА 1. СИСТЕМЫ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОГО ВНЕПОЧЕЧНОГО ОЧИЩЕНИЯ КРОВИ.

1.1. Методы диализного очищения крови

1.2. Современные гемодиализные аппараты.

1.3. Массообменные устройства для искусственного очищения крови.

1.4. Мембраны диализаторов

1.5. Выводы

Г ЛАВА 2. МОДЕЛЬ БИОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДИАЛИЗНОГО ОЧИЩЕНИЯ КРОВИ

2.1. Введение.

2.2. Моделирование процесса очищения крови

2.3. Моделирование процессов массоперсноса в диализаторах.
2.3.1. Моделирование процессов массопереноса в диализаторах при гемодиализе.
2.3.2 Моделирование процессов массопереноса в диализаторе при гемофильтрации
2.3.3. Моделирование процессов массопереноса в диализаторе при гемодиафильтрации.
2.4. Моделирование процессов регулирования объма удаляемого ультрафильтрата в системах диализного очищения крови
2.5. Моделирование перфузионной системы гемодиализных аппаратов.
2.6. Основные результаты и выводы.
ГЛАВА 3. ЭФФЕКТИВНОСТЬ МОДЕЛЕЙ МАССОПЕРЕНОСА В ДИАЛИЗАТОРАХ
3.1. Введение.
3.2. Диффузионная модель .
3.3. Потоковая модель.
3.4. Кинетическое моделирование.
3.4.1. Модель с одним резервуаром.
3.4.2. Модель с двумя резервуарами
3.5. Распределение скоростей течения крови и диалгзирующего раствора в волоконных диализаторах.
3.7. Другие модели и результаты.
3.8. Основные результаты и выводы.
ГЛАВА 4. АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АНАЛИЗА ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ ДИАЛИЗНОГО ОЧИЩЕНИЯ КРОВИ
4.1. Введение.
4.2. Технические характеристики темодиавизного аппарата РЕНАРТ
4.3. Аппаратный комплекс для проверки технических характеристик гемодиализного аппарата РЕНАРТ
4.4. Методика тестирования технических характеристик
гемодиализных аппаратов
4.4.1. Подготовка гемодиализного аппарата и стенда
4.4.2. Проверка перфузиоиного насоса крови
4.4.3. Проверка диапазона и дискретности индикации и погрешности измерения объема псрфузата
4.4.4. Проверка перфузионного насоса замещающего раствора субституата
4.4.5. Проверка диапазона и дискретности индикации, диапазона и погрешности измерения объема субституата.
4.4.6. Контроль параметров инфузии гепарина.
4.4.7. Проверка параметров контроля времени очищения
4.4.8. Контроль давления в аргериальной магистрали
4.4.9. Проверка параметров контроля давления в венозноймагистрали
4.4 Контроль воздушных включений в перфузате и времени запрета звуковой сигнализации .
4.4 Проверка.парамегров одноигольной однонасосной перфузии
4.4 Контроль параметров управления расходом диализата.
4.4 Контроль параметров управления температурой диализата.
4.4 Определение диапазона регулирования проводимости диализата
4.4 Проверка параметров контроля трансмембранного давления
4.4 Контроль параметров управления ультрафильтрацией
4.4 Проверка параметров программирования профилей проводимости и улырафильтрации.
4.4 Проверка параметров кот роля утечки крови
4.4 Проверка режимов дезинфекции полостей аппарата
4.4 Проверка параметров электронитания
4.4 Контроль времени установления рабочего режима аппарата после включения.
4.4 Проверка времени непрерывной работы.
4.5 Основные результаты и выводы.
ГЛАВА 5. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ ДИАЛИЗНОГО ОЧИЩЕНИЯ КРОВИ И ОБУЧЕНИЯ РАБОТЕ С НИМИ
5.1. Программный модуль прогнозирования и оценки эффективности, качества и надежности систем диализного очищения крови.
5.2. Специализированный программный модуль для обучения работе с системой диализного очищения крови РЕНАРТ 0.
5.3. Основные результаты и выводы.
Заключение
Внедрение результатов диссертационной работы.
Приложение. Инструкция по проведению процедуры гемодиализа с помощью
гемодиализного аппарата РЕНАРТ 0.
Список использованных сокращений.
Список литературы


Диализирующий раствор один из важнейших компонентов программного гемодиализа, при помощи которого происходит очищение кровиот уремических токсинов. В его состав входят натрия хлорид, калия хлорид, кальция хлорид, магния хлорид и буферное основание концентрация в зависимости от выбранной навески солей. Приготовление и циркуляция данного раствора в диализаторе осуществляется и контролируется автоматически аппаратами искусственная почка. В настоящее время за стандартное разведение принимается соотношение 1 часть концентрата солей и части воды, полученной из системы водоподготовки 8. В качестве буферного основания диализирующего раствора длительное время применялся ацетат. Он не является прямым буфером и его применение диктовалось прежде всего техническим несовершенством аппаратов искусственная почка. В настоящее время при переходе на современное оборудование в основном используется прямой, бикарбонатный буфер, позволяющий значительно улучшить качество лечения и переносимость процедуры гемодиализа 5, 8. В зависимости от состава диализирующего раствора, количества используемых насосов и фистульных игл, выделяют несколько вариантов гемодиализа. В некоторых случаях применяется одноигольный режим гемодиализа. Он может осуществляться при помощи дополнительного насоса с использованием специальной артериальной магистрали, снабженной двумя насосными сегментами и расширительной камеры между ними с отводом для измерения давления. Первый насос начинает вращаться, второй в неподвижном положении работает как зажим. В расширительной камере возрастает давление, датчик дает сигнал к переключению цикла. Первый насос останавливается и работает как зажим, второй вращается, возвращая кровь пациенту. Эффективность процедуры ниже примерно наполовину, требуются специальные магистрали и иглы, или переходники. Существует режим для однойгольного диализа на аппаратах с одним перфузионным насосом, при котором используется стандартная магистраль, но требуется применение переходника для соединения с двумя магистралями диализатора. Циклы забора и возврата крови регулируются попеременным пережатием входящей и выходящей магистрали в аппарате искусственная почка и периодичностью включения перфузионпого насоса крови. Вполне понятно, что эффективность такого метода очищения крови так же невысока. Последовательный диализ или раздельная ультрафильтрация применяется в тех случаях, когда необходимо удалить большой объем жидкости у пациентов с низким давлением или нестабильной центральной гемодинамикой. В этом случае разделяются два процесса стандартного диализа конвекция и диффузия проводится сначала ультрафильтрация без диализирующего раствора, затем диализ без ультрафильтрации, т. Длядостижения эффективного массопсреноса низко и среднемолекулярных, соединений используютсябольшие, давления, нежели при гемодиализе. Сама посеве фильтрация в том числе и. Баромембранные методы можно классифицировать по размеру фильтруемых частиц и диапазону давлений применяемых при этом. Таким образом, можно выделить, фильтрацию, микрофильтрацию, ультрафилырацию, нанофильтрацию и обратный осмос рис. Фильтра
0, 0,1 0, 0,1 1 Размер частиц, мкм Рис. Классификация баромембранных процессов. Ультрафпльтрация являегся частным, случаем фильтрации. Обычная фильтрация позволяет отделить от жидкости или газа частицы, размером более мкм. Для процесса используют давление до 2 атм. Для отделения от жидкости или газа частиц,. Микрофильтры имеют меньший размер пор, поэтому требуется избыточное давление до 5 атм. Функциональная связь диаметра пор и необходимого давления следует из капиллярной модели ХагенаПуазейля, представляющей поры. Ярсредний радиус пор, г вязкость раствора, с толщина мембраны,. Метод ультрафильтрации был предложен Бсхгольдом в году. Он позволяет отделять частицы размером от5Ю7 до 5 см. Для проведения ультрафильтрации необходимо избыточное давление от 2до атм. Закон Дарси 1. Нанофильтрация является промежуточным методом между ультрафильтрацией и обратным осмосом. Порядок размеров удерживаемых частиц должен быть 1 нм. Для нанофильтрации требуется давление от 8 до атм .