Реферат: Блок процессора, гидравлики и режим работы аппарата "искусственная почка". Перспективы развития аппарата "искусственная почка"
Блок процессора аппарата «искусственная почка» является мозгом аппарата, управляет работой всех его систем, контролирует работу блоков и узлов, осуществляет мониторинг всех параметров гемодиализа. Рассмотрим работу некоторых из его функциональных блоков.
Блок гидравлики готовит диализирующую жидкость из концентрата путем смешивания одной части концентрата с 34 частями предварительно очищенной воды и подает приготовленную жидкость в диализатор. Задачей блока процессора является мониторинг осмотической концентрации диализирующей жидкости. Изменение осмолярности ведет к изменению электропроводимости жидкости. Так как электропроводимость зависит от температуры, то важно, чтобы кондуктометр был компенсирован по температуре. Необходимость точности и надежности контроля за электропроводимостью диализирующей жидкости связана с тем, что нарушение осмотической концентрации жидкости может привести к крайне тяжелым, нередко смертельным осложнениям.
Блок процессора осуществляет постоянный контроль за артериальным и венозным давлением перед входом в диализатор и после выхода крови из него в области венозной ловушки. Контроль за венозным давлением имеет важное значение, так как изменение венозного давления свидетельствует о серьезных осложнениях, которые необходимо срочно ликвидировать. Чаще всего причиной повышения венозного давления является нарушение оттока крови, связанное с тромбозом фистульной иглы, венозной магистрали и перегибом последней. Повышение венозного давления ведет к повышению трансмембрального давления. Контроль за артериальным давлением отражает проходимость артериальной фистульной иглы, артериальной магистрали и величину артериального давления больного. Для получения более точных данных о величине гидростатического давления крови необходимо определять давление крови как на входе в диализатор, так и на выходе из него.
Рис. 1 Состав блока процессора аппарата Fresenius 4008B.
Блок процессора регулирует скорость диализирующей жидкости. Оптимальной принято считать скорость, равную 500 мл/мин. Дальнейшее увеличение скорости диализирующей жидкости не приводит к существенному увеличению скорости очистки крови, в то же время неоправданно повышает расход диализирующей жидкости, что усиливает нагрузку на моторы, удорожает стоимость диализа.
Задачей температурного мониторинга является поддержание температуры диализирующей жидкости в пределах 37-38 градусов Цельсия. Понижение температуры ведет к охлаждению крови и организма больного, повышение ее может вызвать ряд тяжелых, порой смертельных, осложнений.
Блок процессора контролирует утечку крови из диализатора. Современные детекторы крови - весьма чувствительные приборы и позволяют определить микроскопические примеси крови в диализате, в то же время они требуют тщательного ухода и высокого качества приготовления концентрата.
Важным элементом аппарата «искусственная почка» является система деаэрации. В поступающей на аппарат воде всегда растворено большое количество воздуха. При отсутствии надежной деаэрации воздух проникает через полупроницаемую мембрану в кровь, в результате чего образуется так называемый мусс - множество мелких пузырьков воздуха в крови. Воздух в систему крови может попадать также в результате негерметичности ряда соединений и разъемов, имеющихся в экстракорпоральном кровяном контуре. Для контроля за появлением воздуха в крови и немедленного автоматического прекращения диализа служит ультразвуковой детектор обнаружения пузырьков газа в крови.
Блок процессора также контролирует работу насоса крови и гепаринового насоса, в случае появления сигнала об опасности проведения диализа останавливает подачу крови на диализатор и дозированную подачу гепарина в кровь.
Плата LP 450 - детектор уровня Плата LP 493 - детектор утечки крови Плата LP 624 - управление насоса крови Плата LP 630 - материнская плата Плата LP 631 - ЦПУ 1 Плата LP 632 - ЦПУ 2 Плата LP 633 - входные сигналы Плата LP 634 - выходные сигналы Плата LP 635 - плата дисплея Плата LP 636 - внешние соединения Плата LP 638 - блок питания Плата LP 643 - управление блока гепарина Плата LP 644 - дисплей блока гепарина Плата LP 645 - позиция мембраны помпы Плата LP 647 - логика питания Плата LP 649 - плата дисплея Плата LP 742 - фильтр радиопомех Плата LP 743 - управление питанием 2 Плата LP 744 - управление питанием 1 Плата LP 747 - распределительная плата Плата LP 748 - дисплей насоса крови Плата LP 763 - интерфейс СОММСО 3
Блок гидравлики аппарата «искусственная почка».
Рассмотрим работу блока гидравлики аппарата «искусственная почка» Fresenius-4008B. Блок гидравлики данного аппарата построен по принципу закрытого контура диализирующей жидкости, протекающей через диализатор. Балансировочная камера состоит из двух идентичных и герметичных камер, объем которых разделен эластичной непроницаемой мембраной. Каждая камера имеет 2 входа и 2 выхода для диализирующей жидкости, каждый из которых коммутируется соответствующим клапаном.
Рис. 2. Работа балансировочной камеры:
1-ый цикл - клапаны 31, 34, 36 и 37 закрыты, помпа потока 21 через открытый клапан 38 вытесняет диализирующую жидкость из диализатора в объем А2. За счет создаваемого помпой 21 давления эластичная мембрана вытесняет жидкость из объема F2, которая через открытый клапан 33 поступает в диализатор. Одновременно диализирующая жидкость поступает через открытый клапан 35 в объем F1. Эластичная мембрана выгибается и вытесняет жидкость, находящуюся в объеме А1, которая через открытый клапан 32 уходит в дренаж.
2-й цикл работы - закрыты клапаны 32, 33, 35 и 38, помпа потока 21 через открытый клапан 36 вытесняет диализирующую жидкость из диализатора в объем А1. За счет создаваемого помпой 21 давления эластичная мембрана вытесняет жидкость из объема F1, которая через открытый клапан 31 поступает в диализатор. Одновременно
диализирующая жидкость поступает через открытый клапан 37 в объем F2. Эластичная мембрана выгибается и вытесняет жидкость, находящуюся в объеме А2, которая через открытый клапан 34 уходит в дренаж.
Таким образом, для каждого цикла работы балансировочной камеры диализирующая жидкость, протекающая через диализатор, находится в замкнутом объеме. Зто исключает возможность обратной ультрафильтрации. Одновременно с этим появляется реализовать волюметрический контроль ультрафильтрации за счет дозированного забора жидкости из данного объема.
Рассмотрим работу блока гидравлики аппарата «искусственная почка» Fresenius - 4008 в режиме работы - проведение гемодиализа.
Очищенная вода через входной фильтр 63, клапан регулировки входного давления 61 и клапан подачи входной воды 41 поступает в камеру подачи воды 66а. Перед клапаном 41 стоит порт измерения давления входной воды - порт А. В камере находится датчик температуры 2, который управляет нагревом поступающей воды. К камере 66а подсоединен вентиляционный клапан, осуществляющий подачу воздуха при падении объема жидкости в камере. При достижении определенного уровня жидкость из камеры 66а попадает в камеру 66в, в которой происходит ее нагревание с помощью нагревательного элемента 54. Камеры 66а и 66в сообщаются между собой в нижней части через теплообменник 77, где происходит дополнительный нагрев поступающей воды нагретой жидкостью, уходящей в дренаж. Одновременно туда же подается концентрат через заборник 71, фильтр концентрата 94 и помпу концентрата 23. Таким образом, в камере 66а происходит предварительное смешение концентрата с поступающей водой. Далее из камеры 66в жидкость поступает в сообщающуюся с ней камеру 66с, в которой находится датчик уровня 5. Данный датчик управляет клапаном 41 и поддерживает в камере 66с постоянный уровень. Далее жидкость через плату адаптера, который содержит датчик измерения давления, и инжектор 89 поступает в камеру 88а, которая называется камерой деаэрации. Деаэрация происходит за счет отрицательного давления, создаваемого мотором дегазации 29 и инжектора 89 перед камерой деаэрации. Из жидкости удаляются присутствующие в ней мелкие пузырьки воздуха. Перед насосом 29 подключен порт D для измерения давления, создаваемого насосом деаэрации. Назначение камеры 88с, куда поступает жидкость - удалить из камеры воздух, который вместе с излишками жидкости через порт В, клапан 65 поступает обратно в камеру 66в. Одновременно с этим в камеру 88с бикарбонат, который закачивается помпой 25 через заборник 72 и фильтр бикарбоната 95. Так как поступающая в камеру 88с жидкость уже размешана с концентратом, здесь происходит окончательное приготовление диализирующей жидкости за счет смешивания с бикарбонатом.
При использовании централизованной подачи концентрата используется цепь - коннектор 121, фильтр 119, клапан проверки 117, переключатель 123 и клапан 102 для подачи концентрата и цепь - коннектор 122, фильтр 120, клапан проверки 118, переключатель 124 и клапан 104 для подачи бикарбоната.
Приготовленная диализирующая жидкость из камеры 88с поступает в балансировочную камеру 68, работа которой описана выше. Из балансировочной камеры жидкость поступает на датчики температуры и проводимости 109, 3, далее через фильтр диализирующей жидкости 114, клапан диализатора 24, индикатор потока 75 подается на диализатор. Из диализатора жидкость через фильтр 73, клапан диализатора 24в и детектор утечки крови поступает в камеру 88в. В камере имеется датчик уровня 6, который поддерживает постоянный уровень с помощью насоса вентиляции 97, клапана перелива 43. Насос вентиляции включается при опускании уровня, клапан перелива - при переполнении сливает излишек жидкости в дренаж.
Циркуляцию жидкости через диализатор осуществляет насос потока 21, который имеет регулятор давления 78 и порт измерения давления С.
Из балансировочной камеры 68 жидкость удаляется в дренаж через клапан дренажа 30, теплообменник 77 и клапан 87. Одновременно в дренаж поступает излишек жидкости и деаэрированный воздух из камеры 66а через клапан рециркуляции 86.
Имеется режим BYPASS, при котором поток жидкости через диализатор прекращается, закрываются клапаны 24 и 24в и жидкость идет в обход через клапан 26.
Ультрафильтрация осуществляется путем забора жидкости из камеры 88в помпой ультрафильтрации 22 и удаления ее в дренаж через клапан 87. Объем камеры помпы ультрафильтрации составляет 1 мл, что упрощает контроль объема забираемой из больного жидкости во время диализа.
Рис. 3. Схема блока гидравлики аппарата искусственная почтаFresenius-4008.
Обозначения на схеме гидравлики Fresenius-4008
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--