Як створили апарат штучної нирки

Історична основа гемодіалізу

Гостра та хронічна ниркова недостатність може призвести до смерті, якщо її не лікувати. Хвороба давня, як і людство. Раніше у Давньому Римі, пізніше в середньовіччі уремію лікували гарячими ваннами, стимулюванням пітливості, кровопусканням та клізмами. Нині процедура має в основі фізичні процеси осмосу та дифузії. 

Перші наукові описи гемодіалізу з'явилися у XIX столітті та належать шотландському хіміку Томасу Грему, Він став відомим як «батько діалізу». Осмос та дифузія — поширені природні явища, які стали популярними методиками в хімічних лабораторіях. З їх допомогою виділяли розчинені речовини, виводили воду з розчинів через напівпроникні мембрани. Набагато випереджаючи час, Грем вказав у роботі про потенційне використання цих явищ в медицині. Нині гемодіаліз — це процедура поза тілом, дія якої направлена на фільтрацію уремічних речовин з крові. 

Початок діалізу

Історичний опис діалізу вперше був опублікований у 1913 році. Д. Абель, Л. Роунтрі та Б. Тернер проводили діаліз тварин під наркозом. Кров направляли поза тілом через трубки напівпроникних мембран з колодію. Точно невідомо чи планували науковці використовувати процедуру для лікування ниркової недостатності з самого початку. Проте в сучасній медицині під час діалізу досі застосовують основні елементи апарату Абеля. Перед направленням крові у діалізатор, здатність до коагуляції повинна тимчасово пригнічуватись. Абель з колегами застосовували гірудин — речовину, яка визначена антикоагулянтним елементом у слині п'явок. 

Георг Хаас — німецький лікар з міста Гіссен проводив перші лікування діалізом з участю людей. До 1928 року він проводив експерименти на пацієнтах, але вони не вижили. Ймовірно це сталось через критичний стан та недостатню ефективність процедури. Діалізатор Хааса також мав мембрану з колодію. Як і Абель лікар використовував гірудин в перших діалізних сеансах. Але речовина призводила до складнощів, бо викликала алергічні реакції. З часом Георг використав гепарин — універсальний антикоагулянт ссавців. Після розробки ефективних методів очищення речовини, вона була затверджена як необхідний антикоагулянт і використовується нині.   

Історичні факти про успішне застосування штучної нирки

Голландський терапевт Віллем Колф 17 березня 1943 року провів найперший у світі успішний гемодіаліз з використанням штучної нирки. Пацієнткою стала Янна Скрейвер, якій було 29 років. За 22 хвилини лікар очистив від сечовини двісті мілілітрів крові. Це значно полегшило стан хворої. 

Прилад Віллем створив у 1942 році. Виготовлення замовив на фабриці емальованого посуду. Перший апарат зробили у вигляді бака та легкого неіржавкого барабана з алюмінієвих уламків збитого німецького бомбардувальника. Трубочку з целофану наповнювали кров’ю та намотували на барабан, який обертався у ванні, наповненої розчином. Обертання досягалося завдяки мотору швейної машинки «Зінгер», який під час процедури відмовив. Дружині винахідника довелося обертати його вручну протягом 15 хвилин. 

Щоб утворити мембрану для очищення крові лікар обрав американський целофан, який використовували на виробництві сосисок. Матеріал був недорогий, але міцний. Терапевт наповнював трубочку кров’ю з сечовиною та полоскав у фізіологічному розчині. Повне очищення крові дорослої людини потребувало 10 метрів целофану. Для винаходу Колф викупив всі запаси целофанової стрічки в столиці. 

Барабана нирка

Обертова барабанна нирка Віллема Колфа перетнула Атлантику та прибула до лікарні в Бостоні, яка належала Пітеру Бренту Брігхему. Апарат для гемодіалізу зазнав значного технічного вдосконалення. Згодом пристрій став відомий як штучна нирка Колфа-Брігхема. У 1954-1962 роках прилади були доставлені до 22 лікарень у всьому світі. 

Раніше обертова барабана нирка пройшла перевірку на практиці в екстремальних умовах. Вона допомагала під час війни в Кореї. Завдяки діалізному лікуванню показник виживання військовослужбовців, які страждали на посттравматичну недостатність нирок, значно покращився. Це забезпечувало додатковий час для медичних процедур.

Діаліз і ультрафільтрація

Окрім фільтрації уремічних токсинів природна нирка має ще одну важливу функцію: видалення зайвої води. Коли орган виходить з ладу, його функцію заміняє штучна нирка, відома як діалізатор. Процес, під час якого плазмова вода під тиском виштовхується з пацієнта через мембрану діалізатора, називається ультрафільтрація. 

У 1947 році Нілс Алволл опублікував наукову роботу, яка описувала модифікований діалізатор. Пристрій здатен був би виконувати діаліз і ультрафільтрацію краще ніж, нирка Кольфа. Целофанові мембрани, які використовувалися в апараті витримували більший тиск завдяки розташуванню між двома захисними металевими решітками. Всі мембрани розташовувалися у герметичному циліндрі для створення різних співвідношень тиску. 

Створення судинного доступу 

Белдінг Скрібнер у 1960 році в США здійснив прорив у галузі діалізу, який згодом назвуть «шунт Скрібнера». Метод забезпечив простий спосіб доступу до кровоносної системи, який сприяв використанню протягом декількох місяців. Шунт був розміщений на пластині, яка кріпиться до тіла пацієнта. Одну канюлю імплантували у вену, а іншу — в артерію хірургічним шляхом. Канюлі були з'єднані в циркуляційний контур, який згодом назвали «шунт». Під час лікувальної процедури він був відкритий та прикріплений до діалізатора.

У 1962 році шунти виготовляли з гнучких матеріалів. У 1966 році Майкл Брешії та Джеймс Сіміно зробили значущий і нині прорив у судинному доступі. Під час хірургічної процедури вони забезпечили з'єднання артерії та вени в руці. Вена не піддавалася значному артеріальному тиску та набрякала. Таким чином голка легше поміщалась при повторному доступі. Методика знизила ризик зараження, дала змогу проводити гемодіаліз протягом багатьох років. Артеріовенозна фістула досі використовується для діалізних пацієнтів.     

Сучасний діаліз 

Нині діалізатори виготовляють з синтетичного матеріалу — полісульфона, який добре переноситься пацієнтами та забезпечує високу ефективність фільтрування. Новітні апарати гемодіалізу відстежують стан пацієнтів для виявлення критичних ситуацій на ранній стадії. Переваги сучасного обладнання:

• ефективні системи моніторингу;

• комп'ютерне управління даними;

• зручність у використанні;

• онлайн-технології;

• мережі та спеціальне програмне забезпечення;

• дослідження унікальних ознак пацієнтів з хронічною нирковою недостатністю. 

Лікування хвороб нирок зараз набуло технологічності та високої ефективності. Виклики сьогоднішнього дня пов'язані з великою кількістю пацієнтів, ускладненнями, спричиненими роками використання діалізу.

Види діалізу

Діаліз — що це? Процедура, яка забезпечує штучне виведення продуктів обміну та води з організму. Виділяють 2 основних типи методики:

1. Гемодіаліз — найбільш поширений метод лікування. Він використовується при термінальній стадії хвороби нирок. Процес супроводжується завдяки апарату штучної нирки. 

2. Перитонеальний діаліз — ефективний метод лікування, при якому обмін речовин між кров'ю та діалізним розчином відбувається через очеревину. 

Після оцінювання переваг та недоліків кожного методу вибір типу процедури роблять пацієнт, члени його сім'ї та нефролог. Основні фактори вибору: вартість лікування, вік, наявність залишкової функції нирок, супутні хвороби, віддаленість місця проживання, мобільність пацієнта. 

Гемодіаліз має певні протипоказання: значне зниження тиску, декомпенсовані серцево-судинні патології, знижене згортання крові, онкозахворювання з метастазами, гострі запалення внутрішніх органів, психоемоційні розлади.  

Де купити якісне обладнання для діалізу

В маркетплейсі Bimedis представлено широкий асортимент медичного обладнання. На сайті легко підібрати діалізний апарат, ціна якого розумна. Надійні продавці формують вигідні пропозиції провідних брендів медтехніки. Щоб підібрати найкращий варіант слід проаналізувати технічні характеристики та вимоги до приладу. Досвідчені менеджери майданчика надають компетентну допомогу у виборі та оформленні замовлення.